Por lo tanto, el objetivo del estudio fue determinar el tiempo de residencia en ultrasonido (TRU) (min), la temperatura en ultrasonido (TU) (°C) y la concentración de etanol (°GL) para lograr la máxima extracción expresada en rendimiento. ) e intensidad de color (IC) de semilla de achiote (Bixa orellana). En la hipótesis de investigación se supone que los valores óptimos de rendimiento (%), intensidad de color (CI) y contenido de bixina (%), en la extracción de pigmento de semilla de achiote (Bixa orellana) mediante potencia ultrasónica, se dan a períodos más largos. tiempo de residencia en ultrasonido (min), temperatura en ultrasonido (°C) y concentración de etanol (°GL).
PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
- Problema general
- Problemas específicos
ANTECEDENTES
La extracción se vio afectada favorablemente por el aumento de temperatura y la disminución de la concentración de carbonato de sodio. Vázquez (2005) propone una alternativa para mejorar los métodos de extracción de tintes a partir de semillas de achiote sin tener que recurrir al uso de materiales tóxicos.
MARCO TEÓRICO
Achiote (Bixa orellana)
- Origen
- Distribución en el Perú
- Clasificación taxonómica
- Descripción Morfológica
- Variedades del Achiote
- Usos de semilla de achiote
- Propiedades Medicinales de achiote
- Parte utilizada
- Principios Activos
- Acción Farmacológica de achiote
- Características fisicoquímicas del pigmento de la semilla de
Usando semillas de achiote. a) Cosméticos: el aceite de semilla es emoliente y su alto contenido en carotenoides le aporta propiedades antioxidantes. Las principales propiedades físico-químicas del pigmento de la semilla de achiote son: Resina u Orellina (tinte amarillo).
Bixina
- Métodos de extracción del contenido de la materia pigmento
A partir de ahí, la sal de amonio se cristaliza mediante concentración de la solución de la que se liberan los cristales de bixina mediante tratamiento con ácido acético concentrado. Para determinar el contenido de materia pigmentaria, Ávila y Remond (1986) recomiendan el método estándar que consiste en la preparación de un extracto cloroformo que contiene de 20 a 100 gramos de semilla por litro de cloroformo.
Norbixina
Consiste en separar la bixina de todo el material pigmentario en forma de sal de amonio, teniendo en cuenta su solubilidad en alcohol. De una porción de las semillas de achiote se extrae el pigmento (tricloroetileno-etanol) y se separa la bixina. Estos extractos deben prepararse a temperatura ambiente; Se separa una alícuota de 1 ml de la solución que se va a diluir a 100 ml con cloroformo y se mide la absorbancia en un espectrofotómetro a 453 nm.
Uno de los constituyentes activos de la semilla es la bixina, al someterla a la solución acuosa de NaOH se convierte en norbixina, la cual es de color rojo, detalle de la estructura química de la norbixina en la figura 3 (Santos Fredy, 2019).
Ultrasonido
Requiere de un medio líquido, un generador de energía y un transductor, que convierte la energía eléctrica, magnética o cinética en energía acústica (Mulet et al., 2003). Son equipos muy duraderos, especialmente importantes para procesos de homogeneización y mezclado (Masón, 1999). b) Transductores magnéticos: Se basan en el cambio de dimensión de un material debido a la aplicación de un flujo magnético (Mulet et al., 2003). Se considera de uso muy intensivo (Masón, 1999). c) Transductores piezoeléctricos: La piezoelectricidad es la capacidad de los cristales de generar un voltaje en respuesta a una tensión mecánica aplicada (Mulet et al., 2003).
Estos transductores producen energía acústica a través de cambios de magnitud debidos a señales eléctricas en materiales piezocerámicos. Ejemplos de este equipo son los baños ultrasónicos utilizados en equipos experimentales (Mulet et al., 2003). 39. g) Deshidratación: mejora los procesos de secado en arroz, zanahoria, cebolla y deshidratación osmótica de manzanas (Mulet et al., 2003). h) Extracción: las técnicas clásicas de extracción con solventes de material vegetal se basan en la elección adecuada del solvente y condiciones como temperatura y agitación.
Vinatoru et al., (1997), demostraron que la extracción con solventes de compuestos orgánicos en material vegetal es significativamente más eficiente utilizando ultrasonidos de potencia (Masón, 1999).
Fundamentos de las técnicas de extracción de sustancias
- Extracción solido - liquido
- Componentes identificados de extracción solido – liquido
Según Mason (1999), la eficacia de desinfectantes como el cloro para la descontaminación del agua está aumentando. Es una operación unitaria para separar los componentes solubles presentes en una fase o matriz sólida utilizando un solvente líquido específico como agente separador, actuando bajo ciertas condiciones en equipos llamados lixiviadores. La lixiviación es extracción sólido-líquido; Sin embargo, existen algunos nombres alternativos que califican la lixiviación, que representan esencialmente la misma operación, pero que por sus usos y usos han adquirido calificaciones especiales, tales como: Infusión, percolación, elución, decocción, remojo, maceración, lavado.
En la lixiviación, el disolvente actúa sobre el grupo de sólidos solubles, solubilizándolos y provocando su extracción. Los componentes de la matriz sólida (A, I y en ocasiones D) están distribuidos e interconectados bajo una estructura compleja. El disolvente utilizado para la lixiviación es normalmente el disolvente líquido D y puede contener pequeñas cantidades de soluto A cuando se recircula.
Sin embargo, el extracto líquido obtenido al final de la lixiviación es un sistema binario, formado por el soluto y el disolvente: A+D; En ocasiones, cuando no existe una buena separación mecánica sólido-líquido, se puede observar el arrastre de sólidos finos, dando lugar a la presencia de insolubles: I, en el extracto (Arias, 2011).
Extracción por métodos tradicionales
El equipo consta de un extractor, un condensador esférico especial y un matraz (ver Figura 4). Funciona de forma cíclica: a medida que el disolvente se evapora, sube hasta la zona donde se condensa; Aquí, a medida que cae y regresa a la cámara de disolvente, separa los compuestos hasta alcanzar la concentración deseada. El aparato utilizado para la destilación en el laboratorio (Figura 5) consta de un recipiente en el que se almacena la mezcla y al que se le añade calor, un condensador donde los vapores generados se enfrían y devuelven al estado líquido, y un recipiente en el que estos los vapores se enfrían. Se almacena el líquido concentrado.
En este método, los materiales vegetales se mezclan con agua y luego se calientan o se introduce una corriente de vapor. Durante la destilación, el uso de ultrasonido no tiene ningún efecto debido a las temperaturas de ebullición, pero puede usarse para mejorar la extracción cuando se utilizan solventes de bajo punto de ebullición y la temperatura de extracción se mantiene por debajo del punto de ebullición de la mezcla (Dolphqwrv et al., 2007). ).
Extracción por métodos no tradicionales
Luego se programó el valor de longitud de onda apropiado en el equipo espectrométrico. El aumento de la temperatura de sonicación (TU) y la concentración de etanol (CE) también tuvo un efecto positivo en el rendimiento de la extracción. Extracción alcalina de norbixina a partir de semillas de achiote (bixa orellana) y su uso en la elaboración de salchichas huachana.
Evaluación de la extracción de bixina a partir de semillas de achiote (bixa Orellana l.) mediante métodos físicos y enzimáticos Tesis Universidad Señor De Sipan. Evaluación de parámetros de extracción de norbixina a partir de semillas de achiote (Bixa orellana L.). Establecimiento de parámetros óptimos para la extracción de pigmentos de semillas de achiote (Bixa orellana) mediante ultrasonido de alta potencia.
Hipótesis específicas - Los valores óptimos de rendimiento en la extracción de pigmento de semilla de achiote (Bixa orellana) mediante ultrasonido de potencia se dan a mayores concentraciones de etanol, temperatura de ultrasonido y tiempo de residencia del ultrasonido.
ESPECTROFOTOMETRIA
- Transmitancia y Absorbancia
- Ley de Lambert-Beer
METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN
- Lugar de ejecución
- Materiales, Equipos y Reactivos
- Materiales
- Equipos
- Reactivos
- Material vegetal
- Población y muestra
- Universo y/o población
- Tipo de investigación
- Métodos de análisis
- Rendimiento de pigmento
- Intensidad de color
- Evaluación de bixina con cloroformo
- Metodología por objetivos
- Metodología experimental
- Descripción de la extracción de pigmento de la semilla de
- Diseño experimental y Análisis estadístico
- Diseño experimental
- Análisis Estadístico
La investigación se desarrolló en los laboratorios de física, química y procesos agroindustriales de la Escuela Profesional de Ingeniería Agroindustrial (EPIA) de la Universidad Nacional José María Arguedas. Se tomó una cantidad suficiente del extracto obtenido de la operación de la unidad de lixiviación para realizar la lectura de absorbancia. La calibración del equipo se realizó utilizando agua destilada agregada a otra celda, es decir, al leer la absorbancia del agua, esta debe ser igual a cero.
Se limpia el exterior del cubo, preferiblemente con un material suave, como un pañuelo de papel. Luego se retiraron las cubetas del equipo y se procedió a limpiarlas o lavarlas al menos tres veces, luego se secaron las cubetas para proceder a la siguiente lectura de la absorbancia de otra muestra a analizar. Luego de las lecturas realizadas a partir de tres repeticiones, se aplicó el procedimiento para la determinación de la intensidad del color (IC) según (Elejallde, 1999) bajo la Normativa Europea, donde establece que la Intensidad del Color es la suma de las absorbancias en las longitudes de onda de 420 y 520 nm. .
Es la concentración en g/l de dicha solución. k = Es el coeficiente de extinción en l/g .cm.
RESULTADOS
Resultado de la determinación del rendimiento (%)
El R cuadrado ajustado del modelo matemático de segundo orden en términos de rendimiento es de 38.18%, es fundamental tener la siguiente apreciación según (Martínez Rodríguez, 2005) indica que los investigadores en ocasiones intentan maximizar R2, es decir eligen el modelo para el cual R2 es mayor. Primero, en el análisis de regresión el objetivo no es obtener un valor alto de R2, sino obtener estimadores precisos de los verdaderos coeficientes de regresión poblacional. En el análisis empírico no es raro encontrar valores elevados de R2, pero tampoco es raro encontrar que alguno de los coeficientes de regresión no sea estadísticamente significativo o muestre signos opuestos a los esperados a priori.
Resultado de determinación del índice de color (IC)
La propia estructura de los datos, desconocida a priori y los inadecuados grados de libertad del modelo (reducido número de observaciones y/o gran número de variables exógenas en el modelo) son algunas de las situaciones que nos permitieron poner de manifiesto las deficiencias del modelo. llevar. y limitaciones que muestra R2 en términos de medición de la bondad de ajuste, al tiempo que es clara la necesidad de profundizar en el análisis econométrico, proponiendo medidas adicionales para el coeficiente de determinación, de modo que su uso conjunto proporcione mayor confianza en las conclusiones obtenidas. garantías. De hecho, varios autores comparten la idea de restar importancia al uso de R2 como medida de bondad de ajuste, así como a su uso para comparar dos o más valores de este coeficiente con el objetivo de decidir qué modelo de regresión es preferible. Optimización del índice de color (CI) con interacción entre el tiempo de residencia del ultrasonido y la temperatura del ultrasonido.
Optimización del índice de color (CI) con interacción entre concentración de etanol y temperatura en ultrasonido.
Resultado de la determinación del contenido de bixina (%)
DISCUSION
Resultados obtenidos en la extracción de pigmento de achiote para
Tabla de camino de máximo ascenso para RDTO
Matriz de consistencia
