PECTINAS

Ing. Oscar Crisstomo GordilloCurso: Tecnologa Agroindustrial IIAceites EsencialesUniversidad Nacional Mayor de San MarcosIngeniera Agroindustrial

Mercado de plantas aromticas y especiasEl mercado mundial se ha estimado en unas 300.000 tn/ao (1.500 millones de US$) (2003)El crecimiento estimado del sector es de 2 a 4 % (en volumen) anualNo existe una demanda desabastecidaMayor mercado: mentas, organo, tomillo, manzanilla, mejorana, romero, salvia y laurel. Mercado mundial de productos naturales para Sabores y FraganciasEstimado a 5 300 millones de US$ en 2004, con un 5% crecimiento anualAceites esenciales: 50 000 Ton - 800 millones US$ (16 US$ /kg promedio) (2001), sin considerar a la esencia de trementina : 300 000 Ton

Mercado estimado de aromaterapia en pases desarrollados: 800 millones de US$ (2002)Tasa de crecimiento del sector en los ltimos 5 aos: 13%Plantas aromticas y especias 1 500 millones US$Aceites esenciales 800 millones US$Estimaciones Globales de MercadosHelicicultura 300 millones US$Arndano 80 millones US$

Soja 15 000 millones US$Caf 6 000 millones US$Plantas medicinales 6 000 millones US$

SOJA: 0,2 US$/kg

CAF: 1,0 US$/kg

ARNDANOS: 0,4 US$/kg

GRUPO ANETOL (ans/badiana/hinojo): 1,2 US$/kg

ACEITES ESENCIALES: 7,6 US$/kg

ESENCIA DE CITRONELA : 9,5 US$/ kg

FAO-2001/2002Oferta Mundial de Aceites EsencialesGrandes volmenes y bajo precio (commodities)Naranja, limn, Mentha, trementina, Eucalyptus....

Pequeos volmenes, altos precios (specialities)Florales, anglica, Costus, Tagetes, cabreuva....

DefinicinSon productos muy complejos que contienen sustancias voltiles de origen vegetal, solubles en alcohol o ter y generalmente poco solubles en agua.

Son producidos especialmente por las plantas aromticas y se pueden localizar en diversos lugares de las especies vegetales, por ejemplo:Fuentes de plantas aromticas Cultivadas y aprovechadas mentalimnorgano Cultivadas y no aprovechadasmateEucalyptus Acacia No cultivadas y aprovechadasLippia spp. Minthostachys No cultivadas ni aprovechadasLa flora autctona!!Distribuirse uniformemente por todas las clulas (ptalos de rosa).

Las labiadas, que son clulas secretoras denominados pelos secretores (tomillo y organo).

Las umbelferas, son canales o tubos secretores (ans y comino).

En bolsas secretoras, que son especies de sacos que almacenan el aceite y en su parte superior contienen clulas secretoras que los producen y van llenando (ctricos).Distribucin en plantasPueden ser obtenidos adems de: flores, brotes, hojas, ramas, semillas, cortezas de rboles, hierbas, madera y races.

Sus componentes varan de un aceite a otro incluso dentro de una misma especie vegetal y es funcin de mltiples variables tales como: cosecha, acondicionamiento de la materia antes de la extraccin y del proceso de extraccin.

Aspecto, oleoso, lquido a temperatura ambienteOlor, fuerte y penetrante.Sabor, a veces picante, custico, irritante, algunos son aromticos, dulces y delicados.Volatilidad, son altamente voltiles a temperatura ambiente.Estabilidad en la luz, son fcilmente alterables en cuanto a su olor y a su color, debido a la presencia de los terpenos.Temperatura de ebullicin, los monoterpenos hierven en el rango de 170 a 2000C, mientras que los sesquiterpenos en un rango de 250 a 2800C.Densidad, los monoterpenos tienen menos de 0,9 g/ml, mientras que los sesquiterpenos mas de 0,9 g/ml.PROPIEDADESSe pueden clasificar como sigue:

Esteres. Principalmente de cido benzoico, actico, saliclico y cinmico.Alcoholes. Linalol, geraniol, citronelol, terpinol, mentol, borneol.Aldehdos. Citral, citronelal, benzaldehdo, cinamaldehdo, aldehdo cumnico, vainillina.cidos. Benzoico, cinmico, mirstica, isovalrico todos en estado libre.Fenoles. Eugenol, timol, carvacrol.Cetonas. Carvona, mentona, pulegona, irona, fenchona, tujona, alcanfor, metilnonil cetona, metil heptenona.Esteres. Celo, ter interno (eucaliptol), anetol, safrol.Lactosas. Cumarina.Terpenos. Canfeno, pineno, limoneno, felandreno, cedreno.Hidrocarburos. Cimeno, estireno (feniletileno).Compuestos disueltos en los aceites esenciales

Extraccin del Aceite Esencial.1. Extraccin por arrastre de vapor 2. Enfloracion

3. Extraccin mecnica

Mtodos de ExtraccinImplican el tratamiento de la sustancia bruta con un solvente apropiado, que en el caso ideal, disuelva slo el constituyente deseado, permaneciendo sin disolver las dems sustancias. En la prctica se obtiene una mezcla de compuestos solubles en el disolvente empleado y requieren de tratamientos posteriores.Se pueden dividir de acuerdo al solvente utilizado en: Extraccin con agua: infusin, destilacin por arrastre con vapor, entre otras.Extraccin con solventes orgnicos: maceracin, percolacin, Soxhlet, entre otras.Mtodos directos: enflorado, expresin, compresin, etc.Fluidos Supercrticos: CO2.RecepcinAcondicionamiento de la materia PrimaExtraccin de Aceite EsencialSeparacinPurificacinEnvasadoFigura 1: Diagrama de flujo para extraer el aceite esencial

Aceite esencial de limn

Aceite de organo

Aceite de Hierba luisaEXTRACCION POR ARRASTRE CON VAPORDESTILACION CON AGUA: Canela, clavo de olor y materias altamente fibrosas y secasVapor + Aceite esencial Agua + Materia Prima Al condensador Calor

332. DESTILACION CON VAPOR Y AGUA:

Este mtodo tiene la ventaja en la rapidez del cargado y descargado de la materia prima, adems la calidad del aceite es superior al mtodo anterior,

Vapor + aceite esencial Materia Prima Vapor Agua Al condensador Calor

353. EXTRACCION CON VAPOR DIRECTO:

Los parmetros de extraccin pueden ser mejor controlados, por ello es uno de los mtodos ms utilizados en la industria. Leyenda

CalderoCmara de extraccinCondensadorVaso FlorentinoAceite EsencialMateria PrimaVapor de agua + aceite esencialAguaVaporCondensado12966788310584

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ENFLORADOEl proceso de enflorado es un proceso de extraccin de grasas en fro que se aplica solo en algunos tipos de flores delicadas (Jazmn, tuberosa, violeta, etc) y que produce aceites que de ninguna forma se podran obtener por destilacin. La grasa o base consiste en una mezcla altamente purificada de una parte de sebo y dos partes de manteca, con 0,6% de benzona como conservador. Este mtodo ya no se emplea de modo comercial. EXTRACCION MECANICA Extraccin por prensado, este mtodo se utiliza en materias primas que tengan por lo menos un 0,3% de esencia en su corteza exterior, tales como los frutos ctricos (limon, naranja, mandarina, etc.), este mtodo no emplea altas temperaturas, por lo tanto no daa a los componentes de la esencia.

Extraccin por raspado, esta tcnica tambin se utiliza en la extraccin de aceites esenciales de ctricos, pus las esencias se encuentran en los sacos odorficos ubicados en la superficie de la corteza del fruto, este mtodo tambin trabaja en fro. La separacin del aceite tambin se realiza mediante centrifugacin.

Nombre del Aceite

Fuentes Geogrficas

Mtodos de Produccin

Parte de la planta utilizada

Componentes principales

Almendra Amarga

California, Marruecos

Vapor

Semillas

Bezaldehdo 96-98%, HCN 2-4%

Canela

Ceiln

Vapor

Corteza

Aldehdo cinmico, eugenol

Jazmn

Francia, Egipto, Italia

Pomada Fra

Flores

Linalol

Limn

California, Silicia.

Expresin

Piel

d- Limoneno 90%, citral 3.5 5%

Naranja Dulce

Florida, California, rea Mediterrnea

Exprimido, destilacin

Piel

d- Limoneno 90%

Rosa

Bulgaria, Turqua

Vapor, disolvente, enflurage

Flores

Geraniol y citronelol 75%

Extraccin SupercrticaSe entiende por Fluido Supercrtico (FSC) a una sustancia llevada a condiciones operativas de P, T cercanas al punto crtico.

En esta condicin la sustancia no es ni lquido ni gas, pero posee las propiedades de ambas y representa un estado de la materia en el cual sta es compresible pero posee una densidad similar a la de un lquido. Entre los ms comunes FSC se encuentran: Dixido de carbono(CO2), Oxido nitroso (N2O), Pentano (C5H12), Hexano (C6H14), Amonaco (NH3), Agua (H2O), Etano (C2H6), Eteno (C2H4), Propano (C3H8), Xenn (Xe). A pesar de que el CO2 no es el que ofrece mayor rendimiento, es el ms ampliamente usado debido a su bajo costo, inerte, no txico, no corrosivo, no inflamable.

T (C)P (atm)SlidoLquidoGasPunto Triple-56.631.1-78.2735.11Punto Crtico1Ubicaremos las condiciones de operacin para la extraccin del aceite esencial empleando CO2 como solvente: La Extraccin Supercrtica (ESC) se fundamenta en la diferencia de solubilidades del agente de extraccin respecto a los componentes a ser separados.

As como tambin en la influencia de la P, T sobre la solubilidad, ya que stas son las que determinan el grado de transferencia de los compuestos de inters al solvente.La ESC puede resumirse en 4 pasos principales:ExtraccinExpansinSeparacinCompresin del solvente

AplicacionesObtencin de productos naturales entre los que se destacan: descafeinado, obtencin de lpulos, aceites, grasas y esencias, drogas de plantas, celulosa, glucosa, eliminacin de nicotina y de aceites.Separacin de hidrocarburos pesados, por ejemplo: separacin, recuperacin y purificacin de aceites, desasfaltado y lubricantes.Regeneracin de adsorbentes, filtros y catalizadores.Separacin y purificacin de productos tales como agua potable a partir de agua de mar.Reacciones qumicas y procesos con polmeros.Diagrama de FlujoBombona de CO2B-01Recipiente de Alimentacin de CO2RA-01Bomba para presurizar el sistema de extraccinP-01Resistencia para CalentamientoRC-01Recipiente ExtractorRE-01Resistencia para CalentamientoRC-02Recipiente para tomar MuestrasRTM-01RotmetroR-01V 01PI 01RA-01VA 01P-01B-01TI 01PI 02RC-01RE-01VM 01RC-02TI 02PI 03RC-03RS-01RTM-01VA 02VP01PI 04VA03TI 03PI 05R-01VA04Descarga al ambiente de CO2SECCION DE PRESURIZACION Y ALIMENTACIONSECCION DE EXTRACCIONSECCION DE DESCARGA ALMEDIO AMBIENTESECCION DE SEPARACIONResistencia para CalentamientoRC-03Recipiente para Separacin RS-01LI 01Posterior al proceso de extraccin y en especial en la produccin de aceites esenciales a escala industrial puede ser necesario realizar uno o ms de los tratamientos como:Purificacin. Eliminacin de colorantes.Desterpenacin.Destilacin fraccionada con vaco.Extraccin con solventes selectivos.Separacin por adsorcin cromatogrfica.PURIFICACION DEL ACEITE ESENCIALEl aceite esencial bruto, debe ser purificado para que tenga mayor conservacin. La purificacin consiste en eliminar el agua residual del aceite y los compuestos indeseables, entre los cuales se encuentran los terpenos superiores, que son compuestos altamente insaturados muy susceptibles a la oxidacin, insolubles en agua y que no contribuyen al sabor o aroma del aceite esencial. El agua residual puede ser eliminada mediante congelacin o mediante el uso de sustancias qumicas hidroscpicas como el sulfato de sodio.

La Desterpenacin, es el proceso de eliminacin de la fraccin terpnica contenida en los aceites esenciales, con el fin de estabilizarlos y se puede hacer de diferentes formas:

Destilacion fraccionada al vacioSeparacion liquido-liquidoSeparacion cromatografica

Terpenoides

Terpenoides

Terpenoides

Aldehidos

Aldehidos

Aldehidos

Aldehidos

Aldehidos

Lactonas

Compuestos Nitrogenados

Compuestos Sulfurados

Compuestos Sulfurados

organoAceite esencial de OrganoEl principal producto derivado de la hoja de organo es el aceite esencial, el cual tiene usos en las industrias licoreras, refresqueras, farmaceticas y de cosmetologa. Al igual que la hoja seca de organo, el principal mercado del aceite esencial son Estados Unidos de Norteamrica, Italia y Japn. ste se vende en un promedio de 170 dlares el litro, dependiendo de la calidad que tenga, la cual se mide por la presencia del carvacrol y timol.

La extraccin del aceite de organo se logra mediante el sistema de arrastre con vapor y destilacin, en un equipo especial compuesto por una caldera o emisor de vapor, un contenedor donde se deposita la materia prima, dos tubos a lo largo que inyectan el vapor proveniente de la caldera, un condensador o intercambiador, donde se condensa la mezcla aceite esencial y agua, pasa a un embudo donde se separan por diferencias de densidades. Una planta con capacidad para 200 kilos de hoja seca de organo produce 5 litros de aceite esencial; el tiempo empleado en este proceso es de aproximadamente 3 horas, con una mano de obra de 3 personas. Usos del OrganoEl uso del organo es exclusivamente como condimento alimenticio y en poca medida medicinal, por lo que se desaprovechan sus propiedades organolpticas, ya que el aceite esencial de organo es un potente fungosttico, adems de un excelente agente antibacterial que ataca a la mayora de bacterias patognicas como estreptococos, estafilococos. Controla parsitos y virus.

En Europa y Estados Unidos tiene un gran valor para la industria alimenticia e industrial. Aplicaciones MedicinalesEn general, es una planta tnica y digestiva. Contra el dolor existe una solucin eficaz, sobre todo para dolores de espalda y del cuello (tortcolis). Consiste en aplicar un manojo de sumidades floridas frescas (recin cogidas) y calentadas ligeramente. Se envuelve con un pao asimismo caliente, y se mantiene cuanto ms rato mejor (repetir tantas veces como sea necesario). Como digestiva, se toma en infusin (de hojas y flores secas) una taza tras las comidas. Para la tos, el asma o afecciones respiratorias, es preferible en decoccin: se hierve durante un cuarto de hora un litro de agua con 50 gramos de flores y hojas, y se toman tres tacitas al da, calientes.Es emengoga, desinfectante, bquica, expectorante y carminativa. La infusin (20-30 gramos/litro, dejndola reposar 10 minutos), tomando 2-3 tazas al da, se usa para aliviar la tos y el asma. En reglas dolorosas se emplea como calmante y regulador. Antisptico en las vas respiratorias. Los dolores y reumas se alivian con friegas con aceite de organo y cataplasmas de la planta. En uso externo en forma de infusin es cicatrizante de heridas, llagas, etc.

Principios ActivosLa planta contiene cidos fenlicos, cafeico, clorognico, rosmarnico; flavonoides: derivados del apigenol, del luteolol, del diosmetol; cido urslico; sustancias tnicas y elementos minerales.El aceite esencial, de composicin variable segn las subespecies y segn la zona donde se cultive (3,24 ), est constituido fundamentalmente por carvacrol y timol, fenoles que pueden alcanzar hasta el 90% del total; contiene tambin pinemo, sexquiterpenos, cimeno, etc.

Los aceites esenciales del organo, extraidos mediante hidrodestilacin, han demostrado tambin su toxicidad por inhalacin sobre Acanthoscelides obtectus Say, Bruchidae, Coleopterae, una plaga de Phaseolus vulgaris L. Estos ensayos abren una puerta a la posible utilizacin de estos aceites esenciales en formulaciones para el control de esta plaga .

Estructura qumica de los principales componentes en regano

Factores que afectan la calidad del aceite esencial de organo

Actividades biolgicas de organo

AcitivadadGeneroReferenciasAntioxidanteOriganum 15,42,47,48,53,54,99-102Lippia 55AntimicrobianaOriganum 22,23,56-58,97Lippia 59AntiparasticaLippia 64,65,66EstrognicaOriganum 69,90AntigenotxicaOriganum 75,75,78-81,85-89Lippia 82-84InsecticidaOriganum 73,74

ACEITE ESENCIALDE LIMON

ACEITE ESENCIAL DE LIMON

Este aceite se extrae mediante presin en fro de la cscara del fruto, donde se encuentran las esencias acumuladas en pequeas glndulas o bolsas oleferas. Para obtener 100 ml son necesarias las cscaras de 20 Kg de limones aproximadamente, esto se puede considerar que es un rendimiento elevado se lo comparamos con el de otras plantas aromticas. Componentes activos: Limoneno (hasta un 90%), pineno, felandreno, canfeno, linalol, acetatos de linalol y geranio, citral (hasta un 3,5%) y citronelal.

AplicacionesEn alimentacin se puede aadir una gota en jarabes, zumos, batidos u otras bebidas para aromatizarlas, as como en helados o cubitos de hielo. Favorece la digestin y acta contra la hiperacidez gstrica. La esencia de limn es fra, como la de otros ctricos, es mejor conservarla en el frigorfico.

DIAGRAMA DE FLUJO PARA OBTENER EL ACEITE ESENCIAL DE LIMONSeleccin de los limonesLavado del frutoSe humedece la esponja en etanolLa esponja se prensa contra la corteza de limn y se pinchal constantemente con el alfilerMientras la esponja absorbe el aceite, esta debe ir exprimiendose periodicamente en un recipienteLa solucin obtenida se coloca en un alambique (aparato de destilacin)Se somete a un previo cakentamiento para que la solucin volatil se evaporeObtencin de la fase deseadaEnvasado del aceite esecial del limn.Etanol al 25%50 limonespintones

Anlisis de Aceites Esenciales

Anlisis de Aceites Esenciales

FluidoTemperatura Crtica (C)Presin Crtica (atm)Densidad Crtica (g/ml)Observaciones

CO231.272.80.47Inerte, no inflamable, no txico

N2O36.572.50.45Oxidante

C5H12152.033.30.23Altas temperaturas, inflamable, txico

C6H14234.029.60.23Altas temperaturas, inflamable, txico

NH3132.5112.50.24Altas temperaturas, corrosivo