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Mayo de 2023

Extracción del aceite esencial de romero (Rosmarinus officinalis L.) mediante destilación por arrastre de vapor y ultrasonido

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La extracción de los aceites esenciales se ve afectado por muchos factores, para que la concentración de los metabolitos secundarios en el aceite esencial sea satisfactoria se debe de tomar en cuenta factores como una exposición del cultivo al sol durante 6 a 8 horas, un clima cálido de 20°C a 30°C, un pH del suelo en un rango de 6.8 a 7.5. En el aceite esencial de Romero se esperan metabolitos secundarios tales como ácido carnósico, carnasol, ácido rosmárico y alcanfor; se tiene además una composición del 24% de compuestos terpénicos como acetato de bornilo, alcanfor y alfa-beta cariofileno. El aceite esencial de Romero es utilizado frecuentemente para tratar el asma bronquial, la epilepsia, dolores encefálicos, cólicos biliares, trastornos gastrointestinales y problemas circulatorios. Las técnicas utilizadas para la extracción selectiva del aceite esencial del romero son destilaciones hidrosolubles tales como destilación por arrastre de vapor y la destilación por ultrasonido, esta última permite un mayor rendimiento al ser catalizada por ultrasonido. El producto debe ser purificado para la eliminación de trazas de agua por medio de una extracción líquido-líquido.

Créditos: Djinn, 2023

La extracción de los aceites esenciales se ve afectado por muchos factores, para que la concentración de los metabolitos secundarios en el aceite esencial sea satisfactoria se debe de tomar en cuenta factores como una exposición del cultivo al sol durante 6 a 8 horas, un clima cálido de 20°C a 30°C, un pH del suelo en un rango de 6.8 a 7.5.

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El usuario actual son los estudiantes de la Universidad del Valle de Guatemala:

  • Paolo Ramírez: estudiante de la Universidad del Valle de Guatemala
  • Sebastián Méndez: estudiante de la Universidad del Valle de Guatemala
  • Jéber Martínez: estudiante de la Universidad del Valle de Guatemala
  • Leonel Menchú: estudiante de la Universidad del Valle de Guatemala
  • AGEXPORT: Facilitador de producto utilizado.
  • ASPIRE: Facilitador de investigación.

Potenciales usuarios: personas interesadas en realizar extracciones de aceites esenciales o que buscan identificar maneras de extraer aceites esenciales de romero de manera más eficiente.

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El aceite esencial del romero se extrae de manera tradicional por medio de una máquina de arrastre de vapor. Este proceso tiende a comportarse un poco ineficiente y muchas veces no se extrae el resultado esperado. Se identifican las posibles áreas de mejora para la optimización de la extracción para este aceite. Se probarán las técnicas por arrastre de vapor y extracción ultrasónica para determinar si existe diferencia alguna entre ambas técnicas. De igual manera, se identifica qué valores son los que influyen en el valor de extracción de la planta como hora de cosecha o lugar de obtención.

Luego de identificar los valores que afectan al sistema:

Créditos:

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Maceración

Se machaca la materia prima en un solvente para que se provoque la ruptura de las glándulas de aceite o células.

Destilación por arrastre de vapor

Se coloca la materia prima en un destilador para que luego le pase vapor caliente para extraer los aceites esenciales.

Ultrasonido

Dividen de forma mecánica la pared celular permitiendo liberar los componentes bioactivos, además el calentamiento incrementa la difusión del extracto.

Tratamiento

Método de tratamiento de la planta para después ser procesada para la destilación.

IFA (2023) ¿Cómo se realiza la extracción de aceites esenciales? https://ifaroma.org/es_ES/home/explore_aromatherapy/essential-oil-extraction

IFA (2023) ¿Cómo se realiza la extracción de aceites esenciales? https://ifaroma.org/es_ES/home/explore_aromatherapy/essential-oil-extraction

Fajardo J., Plaza F., Dueñas J., Dueñas A. (2022) EXTRACCIÓN ASISTIDA POR ULTRASONIDO Y SU APLICACIÓN EN LA OBTENCIÓN DE ACEITES VEGETALES http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2223-48612022000400125

Mendoza V.; Sherina B.; Meza P.; Nicole M.; Mendoza M.; Estefania K; Mera P.; Elizabeth D.; Vargas O.; Monserrat A,; Riera M. (2019) Obtención de aceite esencial de romero con fines cosméticos. Prisma tecnologico. Vol 10 http://portal.amelica.org/ameli/journal/324/3241314005/3241314005.pdf

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TÍTULO DEL ENTREGABLE O SOLUCIÓN

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Destilación por arrastre de vapor asistida con ultrasonido

Destilación por arrastre de vapor

Maceración

Se destapa la bolsa de romero y se pesa en una balanza

Se llena una cubeta con agua hasta el tope y se introduce el romero

Se introduce el ultrasonido por aproximadamente 20 minutos.

Se pone a destilar con 1:1 de agua destilada y materia prima.

Se deja reposar en una ampolla de decantación y se separa el aceite del agua.

Se destapa la bolsa de romero y se pesa en una balanza

Se pone a destilar con 1:1 de agua destilada y materia prima.

Se deja reposar en una ampolla de decantación y se separa el aceite del agua.

Se pesa el romero y se introduce en un mortero en una solución 1:10 con etanol.

Se deja reposar una semana y se destila para separar el aceite del etanol.

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Compuesto usado para la maceración y ultrasonido con agua destilada.

Agua destilada

Utilizada para la destilación por arrastre de vapor.

Etanol

Romero

Materia prima usada para extraer aceite esencial.

https://drive.google.com/drive/folders/1p6vYewv0QaXZ-1ghYGBGT1PDZA3_tPUS?usp=sharing

https://drive.google.com/drive/folders/1p6vYewv0QaXZ-1ghYGBGT1PDZA3_tPUS?usp=sharing

https://drive.google.com/drive/folders/1p6vYewv0QaXZ-1ghYGBGT1PDZA3_tPUS?usp=sharing

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Equipo usado para provocar el ultrasonido para la mezcla de etanol-agua con romero.

Sistema de destilación por arrastre de vapor

Sistema utilizado para la destilación por arrastre de vapor del romero.

Ultrasonido

Balanza

Equipo usado para pesar el romero.

https://drive.google.com/drive/folders/1p6vYewv0QaXZ-1ghYGBGT1PDZA3_tPUS?usp=sharing

https://drive.google.com/drive/folders/1p6vYewv0QaXZ-1ghYGBGT1PDZA3_tPUS?usp=sharing

https://drive.google.com/drive/folders/1p6vYewv0QaXZ-1ghYGBGT1PDZA3_tPUS?usp=sharing

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Se utilizó cristalería específica para el sistema de arrastre de vapor. Además, se emplearon beakers para contener los productos y la sonda ultrasónica para realizar la experimentación. Como material de ensayo se utilizó romero, etanol absoluto y agua destilada.

Se necesita conocer el material que se trabaja y cómo operar los sistemas de extracción. Además, se debe tener experiencia en el apartado de laboratorio para identificar qué factores y cuáles solventes se pueden utilizar.

Se gestionó un horario de uso de los laboratorios de la Universidad del Valle de Guatemala. Además, se solicitaron préstamos a distintos departamentos dentro de la universidad para conseguir el equipo necesario de trabajo.

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Conseguir muestras de romero frescas para obtener mejores resultados en las extracciones.

Utilizar agua destilada en vez del solvente del arrastre para el baño ultrasónico para evitar las interferencias que pueda ocasionar.

Identificar las muestras de romero que se emplean, pues a la hora de realizar la experimentación se encontraron restos de ramificaciones ajenas a esta especie.

Utilizar una trituradora para minimizar el volumen del material vegetal, aumentando la cantidad que el contenedor puede almacenar.

Realizar las destilaciones por arrastre de vapor sin y con el baño ultrasónico simultáneamente para optimizar la comparación.

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En clase de Microbiología I, mi equipo creó la siguiente solución: determinar por medio de diferentes metodologías la eficiencia del baño ultrasónico en destilaciones de romero para Agexport en Guatemala. La solución abordará destilaciones por arrastre de vapor y conducirá a un resultado cuantitativo en la cantidad de aceite esencial obtenido del proceso. Esta solución es nueva porque esta tecnología es nueva para esta comunidad.

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  • Jeber Barahona
  • Paolo Ramírez
  • Leonel Menchú
  • Sebastián Méndez

Extracción de aceites esenciales de romero mediante destilación por arrastre de vapor y ultrasonido

Contacto

ram21415@uvg.edu.gt

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Por medio de dos destilaciones por arrastre de vapor se obtiene la eficiencia de someter la materia prima a un baño ultrasónico. En la primera destilación utilizar únicamente con agua como disolvente y sin ningún otro tipo de procedimiento. En la segunda destilación someter la materia prima a un baño ultrasónico para lograr romper las paredes celulares de la materia prima, así lograr extraer de forma más eficiente el aceite esencial del romero. Luego de las destilaciones realizar un procedimiento de purificación al separar las fases polar y apolar por medio de una decantación. Una vez obtenido solamente el aceite esencial, cuantificar cuál de los dos procesos tiene un mayor rendimiento.

¿La destilación por arrastre de vapor con ayuda de vibraciones ultrasónicas presenta un mayor porcentaje de recuperación de aceite esencial ante el rendimiento que se espera en una destilación por arrastre de vapor convencional?

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  • Balanza analítica
  • Tijeras
  • Agua destilada
  • Etanol absoluto
  • Baño ultrasónico
  • Sistema de destilación por arrastre de vapor
  • Estufa
  • Romero

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Por medio de la destilación por arrastre de vapor se obtuvo el aceite esencial. Para el procedimiento sin ningún proceso anterior a la destilación se obtuvo una mayor concentración del producto en la muestra. Por otro lado, el resultado del proceso donde la materia fue sometida al baño ultrasónico tuvo una menor concentración de aceite esencial.

Se concluye que el baño ultrasónico tiene un efecto perjudicial sobre el rendimiento de la extracción del aceite esencial. Por lo tanto, el procedimiento de la destilación por arrastre de vapor simple tiene un mejor resultado para extraer el aceite esencial de romero.