ACEITES ESENCIALES DE CITRONELA (citronella colombiana) Y

LIMONCILLO (cymbopogon winterianus): EXTRACCIÓN Y MODELAMIENTO

MATEMÁTICO

Marly. D. VALENCIA1, Hugo. A. MARTINEZ C.

2*

1 Grupo de Investigación en Procesos Agroindustriales –GIPA, Universidad Nacional

de Colombia- Palmira , Cr 32 #12-00, Palmira, Colombia

2 Grupo de Investigación en Procesos Agroindustriales –GIPA, Universidad Nacional

de Colombia- Palmira , Cr 32 #12-00, Palmira, Colombia. hamartinezco@unal.edu.co

RESUMEN

La obtención de aceites esenciales se hace mediante diversos métodos, en los cuales el

conocimiento del comportamiento durante su extracción es importante para el diseño de

plantas industriales ya que facilita el aseguramiento de condiciones operativas, además

permite adecuar la composición a los requerimientos del mercado. El método de arrastre

de vapor es un tipo especial de destilación que se basa en el equilibrio de líquidos

inmiscibles, esta técnica es ampliamente usada para separar sustancias orgánicas

insolubles en agua y ligeramente volátiles. El presente trabajo presenta los resultados

del modelamiento matemático para el proceso de extracción de aceites esenciales a

partir de citronela (citronella colombiana) y limoncillo (cymbopogon winterianus) por

arrastre de vapor en un destilador piloto a una presión de 3 psi. Para ello se tomaron

como base tres (3) modelos matemáticos reportados en la literatura (Koul, et al; 2003,

Stanojévic, et al; 2011 y Pornpunyapat, et al; 2011), mediante los cuales es posible

ajustar la cinética de extracción. Los resultados del estudio demostraron que fue posible

la aplicación de los 3 modelos matemáticos estudiados para los cuales se calcularon de

los diferentes parámetros. Así, se puede afirmar que el modelo que más se adaptó al

estudio fue el desarrollado por Koul, donde se obtuvo un valor promedio de difusión de

k = 0,03 cm2/s. Con este trabajo se obtiene un acercamiento al modelamiento

matemático de la cinética de extracción de aceites esenciales por arrastre de vapor,

siendo ésta es afectada por múltiples factores operacionales.

El moldeo de Koul et al (2003) permite el cálculo del coeficiente de difusión (k),

mientras que los otros dos modelos estiman también el coeficiente de lavado (b). Así

mediante el ajuste de los datos al modelo de Koul se obtuvo un valor de k entre 0.013 y

0.0699, con un buen ajuste matemático R2

≥ 0.938. Para el modelo de Stanojévic se

obtuvieron valores de 0.0057 ≤ k ≤ 0.008 y -0.0386 ≤ b1 ≤ -0.1528, con R2

≥ 0.88.

Finalmente, con el moldeo de Pornpunyapat fue posible obtenr valores de 0.025 ≤ k ≤

0.061 y -11.26 ≤ b ≤ -1.10, con R2 ± 0.85. De acuerdo a esto, podemos decir que el

modelo que más se adaptó en nuestro estudio fue el desarrollado por Koul, donde se

obtuvo un valor promedio de difusión de k = 0,03 cm2/s. Con este trabajo logramos

obtener un acercamiento al comportamiento durante la operación de extracción de

aceites esenciales por arrastre de vapor, siendo ésta es afectada por múltiples factores y

por ende perturbando el valor de k.

Palabras clave: Aceite esencial; extracción; modelo matemático; cinética; variables.