análisis de los diferentes métodos de extracción y selección del más adecuado

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ANÁLISIS DE LOS DIFERENTES MÉTODOS DE EXTRACCIÓN Y SELECCIÓN DEL MÁS ADECUADO Enfleurage Para esto se utilizan grasas naturales con puntos de ablandamiento alrededor de 40°C, normalmente manteca de cerdo RBD (Refinada, Blanqueada, Desodorizada). Se extiende en bandejas ó “chasis” en profundidad no mayor a 5 mm y sobre ella se colocan los pétalos de flores ó el material vegetal, desde donde se van a extraer los principios odoríficos, el contacto puede durar de 3 a 5 días. Luego el material vegetal es removido y reemplazado por material fresco, esta operación se repite buscando la saturación de la grasa. Posteriormente la grasa impregnada del principio activo, “le pomade”, se lava con alcohol libre de congéneres (alcohol de perfumería), relación 1/1 dos veces consecutivas. El alcohol se filtra y se destila a vacío (21 in Hg, T 30°C) hasta recuperar un 80 % del volumen de alcohol, como mínimo, en el fondo queda un residuo llamado “absolute”. Extracción con solventes El material previamente debe de ser molido, macerado ó picado, para permitir mayor área de contacto entre el sólido y el solvente. El proceso ha de buscar que el sólido, ó el líquido, ó ambos, estén en movimiento continuo (agitación), para lograr mejor eficiencia en la operación. Se realiza

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ANLISIS DE LOS DIFERENTES MTODOS DE EXTRACCIN Y SELECCIN DEL MS ADECUADOEnfleuragePara esto se utilizan grasas naturales con puntos de ablandamiento alrededor de 40C, normalmente manteca de cerdo RBD (Refinada, Blanqueada, Desodorizada). Se extiende en bandejas chasis en profundidad no mayor a 5 mm y sobre ella se colocan los ptalos de flores el material vegetal, desde donde se van a extraer los principios odorficos, el contacto puede durar de 3 a 5 das. Luego el material vegetal es removido y reemplazado por material fresco, esta operacin se repite buscando la saturacin de la grasa. Posteriormente la grasa impregnada del principio activo, le pomade, se lava con alcohol libre de congneres (alcohol de perfumera), relacin 1/1 dos veces consecutivas. El alcohol se filtra y se destila a vaco (21 in Hg, T 30C) hasta recuperar un 80 % del volumen de alcohol, como mnimo, en el fondo queda un residuo llamado absolute.

Extraccin con solventesEl material previamente debe de ser molido, macerado picado, para permitir mayor rea de contacto entre el slido y el solvente. El proceso ha de buscar que el slido, el lquido, ambos, estn en movimiento continuo (agitacin), para lograr mejor eficiencia en la operacin. Se realiza preferiblemente a temperatura y presin ambientes. El proceso puede ejecutarse por batch (por lotes cochadas) en forma continua (percolacin, lixiviacin, extraccin tipo soxhlet). Los solventes ms empleados son: Etanol, metanol, isopropano, hexano, ciclohexano, tolueno, xileno, ligrona, ter etlico, ter isoproplico, acetato de etilo, acetona, cloroformo; no se usan clorados ni benceno por su peligrosidad a la salud. Los solventes se recuperan por destilacin y pueden ser reutilizados.El solvente adicionalmente extrae otros componentes como colorantes, gomas, muclagos, ceras, grasas, protenas, carbohidratos. En la etapa de recuperacin de los solventes (atmosfrica al vaco), despus de los condensadores ha de disponerse de una unidad de enfriamiento, para la menor prdida del solvente. El material residual en la marmita de destilacin, contiene concentrados las materias odorficas y se le conoce como concrete.En caso de emplear glicoles, aceites vegetales, aceites minerales, como solventes extractores, los componentes odorficos son imposibles de recuperara desde all y el producto se comercializa como un todo, conocido como extractos.Extraccin por prensado Tambin se le conoce como expresin. El material vegetal es sometido a presin, bien sea en prensas tipo batch en forma continua, dentro de stos se tienen los equipos: Tornillo sin fin de alta de baja presin, extractor expeller, extractor centrfugo, extractor decanter y rodillos de prensa. Para los ctricos antiguamente se emple el mtodo manual de la esponja, especialmente en Italia, que consiste en exprimir manualmente las cscaras con una esponja hasta que se empapa de aceite, se exprime entonces la esponja y se libera el aceite esencial.Otros mtodos corresponden a raspado, como el del estilete ecuelle, donde la fruta se pone a girar en un torno y con un estilete se raspa la corteza nicamente; permanentemente cae un roco de agua que arrastra los detritos y el aceite liberado. Otro proceso emplea una mquina de abrasin similar a una peladora de papas, la pellatrice y tambin hace uso del roco de agua. En estos procesos la mezcla detritos-agua-aceite se centrifuga a 5000 rpm durante 40 minutos y el aceite esencial recuperado se coloca en una nevera a 3C durante 4 horas, para solidificar gomas y ceras que se localizan en la superficie. El aceite esencial se guarda en recipientes oscuros a 12 C. Los aceites obtenidos por prensado y/o raspado, se les comercializa como expresin en fro y cumplen la funciones de odorizantes (smell oils) y saborizantes (taste oils).

Extraccin con fluidos supercrticos Punto crtico corresponde a las condiciones de temperatura y presin, para un gas un vapor, por encima de las cuales la sustancia ya no puede ser licuada por incremento de presin. Adicionalmente las propiedades de la fase lquida y/o vapor son las mismas, es decir no hay diferenciacin visible ni medible entre gas y liquido. Se habla as de Pc, Tc, Vc, Dc. La sustancia mas empleada es el /W%, que en estas condiciones presenta baja viscosidad, baja tensin superficial, alto coeficiente de difusin (10 veces ms que un lquido normal), que conlleva a un alto contacto con la superficie del material y puede penetrar a pequeos poros y rendijas del mismo lo que asegura una buena eficiencia en la extraccin en un corto tiempo. En la parte final del proceso hay una remocin total del solvente y se realiza a una temperatura baja, se disminuye la prdida de sustancias voltiles y se evita la formacin de sabores y olores extraos a cocido. El CO2 no es txico, ni explosivo, ni incendiario, es bacteriosttico y es clasificado por la FDA como GRAS (Generally Recognized As Safe). La temperatura y presin crticas para el CO2 son Pc 73 bar y Tc 31C.La inversin inicial para estos procesos es alta, an para equipos en pequea escala, debido a la tecnologa involucrada, a los costos de materiales y de construccin.Los equipos se construyen en acero inoxidable tipo 316, deben soportar altas presiones en su operacin y deben de ofrecer un manejo seguro. Por efecto mismo de la escala, para equipos ms grandes, mayor debe de ser la capacidad de la bomba de compresin; mayor el espesor de las paredes, de las bridas en los mismos, de los cierres y sellamientos muy hermticos. Puede tenerse la siguiente solubilidad en CO2 supercrticos:Solubles: Hidrocarburos, teres, esteres, cetonas, lactosas, alcoholes, aldehdos, mono y sesquiterpenosLigeramente solubles: Grasas, resinas, esteroides, alcaloides, carotenos. Oligmeros.Insolubles: Azcares, glucsidos, aminocidos, plsticos, protenas, polisacridos.Se puede trabajar con CO2 de alta de baja densidad: (1 bar = 1 atm). Baja densidad P 90 bar; T 30C. Alta densidad P 150 bar; T 50C.HidrodestilacinEn este proceso en la parte inferior del tanque extractor, el cual es normalmente basculante, se coloca agua, luego viene encima una parrilla que soporta el material que va a ser extrado. La salida de vapores, puede ser lateral al tanque o ubicarse en la tapa, pasa a un serpentn espiral enfriado por agua y posteriormente el vapor condensado y el aceite esencial se recolectan en un separador de fases florentino, el cual debe de tener la suficiente altura y dimetro para evitar la prdida de aceite y adems permita la recoleccin fcil del mismo. El tanque extractor es calentado con fuego directo en su parte inferior (el fondo y hasta 1/3 de la parte inferior del tanque se construye en alfajor de 1/8 in, material que resiste bien el calor y la oxidacin), el vapor producido all causa el arrastre del aceite esencial.Cuando se emplea hidrodestilacin no se requiere de un caldern generador de vapor. Estos sistemas son muy utilizados en el campo, son fciles de instalar, se pueden llevar de un sitio a otro, transhumantes, son baratos, seguros, fciles de operar y presentan un consumo energtico bajo. Los aceites producidos son ms coloreados, que los obtenidos por arrastre con vapor propiamente dicho, y tienden a presentar un cierto olor a quemado: Eucalipto, citronella, limonaria. Por lo anterior estos aceites siempre van a requerir una etapa posterior de refinacin.Extraccin por arrastre con vaporEs un mtodo de destilacin en el cual se coloca la planta recomendablemente seca (por lo general depende del tipo de planta), pues fresca contiene muclagos que enturbian el aceite y disminuyen su calidad, o parte que contenga el principio aromtico en la caldera de un alambique de hierro, acero inoxidable, cobre o vidrio, y se cubre con agua. Al calentar la caldera se evapora el agua y el aceite voltil, que se condensa en el refrigerante, recogindose con el agua en el colector, de la cual se separa al cabo de cierto tiempo por diferencia de densidades, y finalmente se asla con un embudo provisto de un grifo en la parte ms estrecha.En el arrastre de vapor se debe tomar en cuenta la calidad de vapor: la presin de vapor, por experimentacin se conoce que la presin en la cual se obtiene mayor rendimiento es a 40 psi, la temperatura de vapor; el rea de la columna de destilacin, la cantidad de material vegetal que se va a alimentar; las condiciones de condensacin, la temperatura de condensacin debe estar alrededor de los 40C, para una mejor separacin del condensado: el flujo del agua de refrigeracin; las condiciones de separacin: diseo del vaso florentino, la temperatura del destilado.Fundamento:Por efecto de la temperatura del vapor (100 C) en un cierto tiempo, el tejido vegetal se rompe liberando el aceite esencial, el cual presenta a estas condiciones una presin de vapor:PT = Pv + Pa.Adicionalmente el aceite esencial debe de ser insoluble en agua, ya que despus del condensador, en el separador (Florentino) debe de formarse dos fases: una de aceite esencial y otra de agua. Si el aceite esencial presenta componentes solubles en agua estos quedarn en la fase acuosa que puede comercializarse como tal: agua de rosas. [29].

Figura 3.3. Diagrama planta; 1) hogar. 2) hervidor. 3) extractor. condensador. 5) separador (Florentino).VENTAJAS.VENTAJAS DE LOS MTODOS DE EXTRACCINMTODOS DE EXTRACCINVENTAJAS

ENFLEURAGE Gran calidad del aceite esencial obtenido

EXTRACCIN CONSOLVENTES Uso de temperaturas bajas. Posibilidad de separacin de componentes individuales.

EXTRACCIN PORPRENSADO Es una tecnologa bien conocida hace aos pero todava tiene sus detalles y secretos.

EXTRACCIN CONFLUIDOS SUPERCRTICOS Alto rendimiento. Ecolgicamente limpio. Fcil retiro y reciclaje del solvente. Bajas temperaturas de extraccin. No hay alteracin qumica del aceite. Cambiando parmetros operacionales se puede cambiar la composicin del aceite extrado.

HIDRODESTILACIN No se requiere de un caldern generador de vapor. Son muy utilizados en el campo. Son fciles de instalar, se pueden llevar de un sitio a otro. Son baratos. Seguros, fciles de operar y presentan un consumo energtico bajo.

EXTRACCIN PORARRASTRE CON VAPOR La extraccin por arrastre de vapor es un proceso de extraccin muy limpio que asegura un producto de buena calidad. Se requiere de instalaciones bsicas de herrera para la construccin ymantenimiento del equipo. Mtodo industrial y de laboratorio. Buenos rendimientos en aceite extrado. Obtencin del aceite puro, libre de solvente. Bajo costo. Tecnologa no sofisticada. Aplicacin de principios de ingeniera Mecnica y Qumica.

CARDAMOMO A NIVEL MUNDIALAlgunas especias de vegetales contienen sustancias aromticas, spidas y excitantes, muchas de ellas se emplean para mejorar el aroma y sabor de los alimentos y bebidas desde tiempos inmemorables, el termino especia suele aplicarse a las partes duras, como semillas y cortezas de las plantas aromticas.El cardamomo es una planta de sombra, aunque tambin se puede cultivar al sol en zonas de mucha nubosidad, requiere mucha humedad, ms de 1500 mm de precipitacin al ao y no soporta pocas secas prolongadas mayores de tres meses.Los principales pases que producen cardamomo en cantidades considerables son: la India, Ceilan (Sry-Lanka), Guatemala, Malasia, Camboya, Tanzania y Costa Rica.Pese a que aproximadamente el 80% de la produccin mundial es proporcionada por la India, Guatemala es actualmente el principal productor mundial de cardamomo, tanto en cantidad como en calidad, desplazando a la India sobre todo a las plantaciones comerciales que se encuentran al sur de este pas y en Sri Lanka.El buen potencial productivo de Guatemala determina una significativa eneracion de divisas anuales a travs del mercado de exportacin, pues casi la totalidad se destina a ste mercado.Los pases consumidores han sido desde hace muchos aos: Suecia, Finlandia, Noruega, Dinamarca, Alemania, Inglaterra, Estados Unidos y Rusia, entre otros, sin embargo los principales compradores del producto guatemalteco son los pases rabes quienes lo prefieren por su alta calidad debido a que su mercado es altamente exigente principalmente Arabia Saudita, Emiratos rabes, Kuwait, Yemen, Omn y Jordania, que en conjunto absorben alrededores del 80% de la produccin mundial.Los pases escandinavos como Finlandia, Dinamarca y Noruega, absorben el 15%, el resto lo consume USA, Inglaterra y Europa.Alrededor de la dcada de 1950 el cardamomo se export hacia los Estados Unidos y Europa; posteriormente hacia los pases rabes y norte de Europa en las siguientes clasificaciones: Best Quality: Es la calidad de primera que se exporta hacia Arabia. Mixed Green: Es la calidad de segunda tambin exportable a pases rabes. Mixed Yellow: Es la calidad tercera que se exporta a los pases del norte de Europa.La calidad est determinada por el tamao y color de la capsula, la ms grande y de coloracin verde oscuro uniforme es considerada de mejor calidad y alcanza los mejores precios en el mercado internacional.

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