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PROGRAMA EDUCATIVO:

INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL

DESTILACIÓN Y EXTRACCIÓN DE ACEITE ESENCIAL

POR ARRASTRE DE VAPOR DE LAS HOJAS Y SEMILLAS

DE CILANTRO (Coriandrum Sativum).

AUTORES:

LIZET KASSANDRA GÓMEZ GASCA

GASCA JIMÉNEZ ALMA BERENICE

BRANDON HERNANDEZ BAENA

GABRIELA TIRADO VÁZQUEZ

PROFESOR:

M. C. MIGUEL DAVID DUFOO HURTADO

ASIGNATURA:

FITOQUÍMICOS

GRUPO:

7° A

CORTÁZAR, GTO. A 9 DE OCTUBRE DE 2015

Universidad Politécnica

de Guanajuato

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DESTILACIÓN Y EXTRACCIÓN DE ACEITE ESENCIAL POR ARRASTRE DE

VAPOR DE LAS HOJAS Y SEMILLAS DE CILANTRO (Coriandrum Sativum).

*Gasca, J.A.B., Gómez, G.L.K., Hernández, B. B., Tirado, V. A. G.

Departamento de Ingeniería Agroindustrial. Universidad Politécnica de Guanajuato. Av., Universidad Nte., S/N,

Localidad Juan Alonso, Cortázar (38483), Gto., México.

*12030185@upgto.edu.mx

I. INTRODUCCIÓN

El cilantro (Coriandrum sativum) es una planta herbácea anual, proveniente de la

familia de las Apiaceae (Mahendra y Bisht, 2011), originaria de Europa y de otros países de

la región mediterránea, es cultivada en Marruecos, Francia, Rumania, España, Italia, Rusia,

India y México, entre otros países. De esta planta se utiliza la semilla (coriandro) y las

hojas (cilantro) (Parry, 1969).

Las frutas (comúnmente llamadas semillas) son usadas para dar sabor a alimentos,

bebidas, en perfumería y en la industria del tabaco. Diversos estudios han encontrado que

las hojas y las semillas del cilantro contienen antioxidantes, así como han demostrado que

tienen un efecto antimicrobiano (Kanimozhi y Bai, 2012).

También se le han encontrado diversas capacidades farmacológicas; en la medicina

tradicional se ha usado para aliviar algunos problemas gastrointestinales, reumatismo y

dolores articulares (Zeković et al., 2011).

El contenido de aceite esencial de las frutas maduras y secas de cilantro varía entre

0.03 y 2.6% (Momin et al., 2012), mientras que en la hoja, Parthasarathy y Zachariah

(2008) han reportado un contenido de aceite esencial entre 0.04 y 0.12%; otra característica

importante es que estos aceites presentan un color amarillo pálido, así como un olor

característico a cilantro.

Para la obtención de estos aceites esenciales se pueden utilizar diferente métodos de

extracción, tales como extracción supercrítica o subcrítica (Eikani et al., 2007) y la

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destilación por arrastre de vapor, siendo la última la más usada en la industria; la ventaja de

la extracción por arrastre de vapor es que el solvente usado es agua, que no afecta al aceite

obtenido, sin riesgo en caso de que éste se encuentre en contacto con alimentos o productos

medicinales, al contrario de otro tipo de solventes, los cuales no son de grado alimenticio,

como es el caso del método de extracción Soxhlet, que utiliza hexano para separar los

aceites (Eikani et al., 2007).

Otra de las ventajas de la extracción por arrastre de vapor es que no se tienen que

realizar procesos posteriores de purificación. El análisis de los componentes del aceite se

puede realizar mediante cromatografía de gases (Zeković et al., 2011).

Se ha reportado que la composición de los aceites esenciales se puede ver afectada por

diversos factores, como la estructura genética, los factores climáticos y las prácticas

agrícolas (Telci et al., 2006).

II. OBJETIVOS

General

Extraer el aceite esencial del cilantro (Coriandrum sativum) por medio de

destilación por arrastre de vapor.

Específicos

Evaluar el conocimiento adquirido mediante el proceso de extracción de aceites

esenciales.

Separar de la materia prima un porcentaje de aceite esencial.

Extraer el aceite puro del cilantro (Coriandrum sativum).

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III. METODOLOGÍA

1) Materiales y métodos

1.1 Materia prima

Las semillas y las hojas secas como material de trabajo fue el cilantro (Coriandrum

sativum) el cual se adquirió de una tienda de artículos de materias primas, ubicada en la

ciudad de Santa Cruz de Juventino Rosas, Gto.

Se utilizó un tipo de semillas (semillas fresca, recién obtenidas) al igual que hoja de

cilantro seca y ligeramente quebrada. Se adquirieron lotes de aproximadamente 100 g de

semillas. Las semillas fueron ligeramente troceadas utilizando un mortero y pistilo, para

abrir la estructura y favorecer la extracción, se trabajó con un peso de 64.437 g de hoja seca

de cilantro.

2) Procedimiento (Estrategia metodológica)

2.1 Extracción con destilación por arrastre de vapor

Para obtener los aceites esenciales, las diferentes materias primas fueron sometidas

de manera fusionadas a una extracción por arrastre de vapor, por medio de un equipo que

consta de los siguientes accesorios: Matraz Kitazato de 500 ml, donde se agregaron 300 ml

de agua destilada, un matraz Erlenmeyer de 500 ml donde se coloraron las muestras antes

mencionadas, un refrigerante en forma de tuvo o bien un refrigerante de Liebing, un equipo

adecuado para arrastre de vapor (conectores y tapones), un termómetro de mercurio, 3

soportes universal, 2 telas de asbesto para aislamiento, 4 pinzas de nuez, 2 anillos de hierro,

un mechero, embudo de separación y finalmente un vaso de precipitado con capacidad de

250 ml para la recolección del destilado.

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Para realizar la extracción se agregaron 300 ml de agua destilada en el matraz

Kitazato de 500 ml manteniéndolo a una temperatura de aproximadamente 90° C el cual

va en la base del sistema armado, enseguida se colocó en el segundo matraz Erlenmeyer la

materia prima correspondiente con los pesos siguientes 100 g de semillas troceadas y

64.437 g de hojas secas de cilantro. La extracción de los aceites se llevó a cabo durante

aproximadamente 3 h y la temperatura del condensador se mantuvo entre 20 °C

aproximadamente, para culminar el proceso, el porcentaje final de aceite fue colocado en el

embudo de separación agregando 10 ml de diclorometano agitándolo para provocar cierta

homogenización y liberando los gases que se produzcan en cierta reacción, ya obtenida la

separación se colocó en la campana de extracción para provocar la eliminación del agua

restante en la muestra y poder obtener un aceite con una concentración baja de agua y puro

en aceite.

Figura 1. Muestra montaje del equipo de destilación por arrastre de vapor.

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3) Estrategias de análisis

La Extracción de aceite esencial del cilantro por arrastre de vapor, se llevó a cabo la

vaporización selectiva del componente volátil de una mezcla formada por éste y otros "no

volátiles". Lo anterior se logró por medio de la inyección de vapor de agua directamente en

el interior de la mezcla, denominándose éste "vapor de arrastre", pero en realidad su

función no fue la de "arrastrar" el componente volátil, sino condensarse en el matraz

formando otra fase inmiscible que cederá su calor latente a la mezcla al ser destilado para

lograr su evaporación. En este caso se tuvo la presencia de dos fases insolubles a lo largo

de la extracción (orgánica y acuosa), por lo tanto, cada líquido se comportó como si el otro

no estuviera presente. Es decir, cada uno de ellos ejerció su propia presión de vapor y

correspondió a la de un líquido puro a una temperatura de referencia. La condición más

importante para este tipo de extracción el cual pudo ser aplicado es qué tanto el

componente volátil como la impureza fueron insolubles en agua ya que el producto

destilado volátil formó dos capas al condensarse, lo cual permitió la separación del

producto y del agua fácilmente. Además de que en la destilación por arrastre de vapor el

destilado obtenido fue puro en relación al componente no volátil (aunque se requirió de una

decantación para ser separado del agua).

IV. RESULTADOS

1) Análisis de resultados

Rendimiento:

Cantidad de aceite obtenido

Cantidad de materia prima x 100 (Ec. 1)

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0.0142 g

64.437 g x 100 = 0.02203 % de aceite puro

En la extracción de la hoja y semillas de cilantro el rendimiento fue bastante bajo,

conforme a la cantidad de aceite que se extrajo y el peso de la materia prima (hojas secas y

semillas) se obtuvo aproximadamente un 0.0142%, esto es debido a la poca presencia de

aceite en el cilantro para lo cual su rendimiento fue de 0.02203% de aceite esencial.

V. DISCUSIÓN

Según los estudios realizados de extracción de aceite de cilantro, el contenido de

aceite esencial de las frutas maduras y secas de cilantro C. sativum varía entre 0.03 y 2.6%

(Momin et al., 2012), mientras que en la hoja, Parthasarathy y Zachariah (2008) han

reportado un contenido de aceite esencial entre 0.04 y 0.12 indicando que el rendimiento

obtenido de aceite fue de 0.0142 gramos el cual está debajo del porcentaje citado

anteriormente.

Comparando los resultados obtenidos por Burdock y Carabin (2009) por cada 600

gramos de semillas y 200 gramos de hojas secas de cilantro el rendimiento obtenido es de

0.03% de aceite esencial de semillas y 0.01% de aceite esencial de hojas secas de cilantro.

En cuanto al rendimiento obtenido en la extracción por arrastre de vapor de aceite esencial

del cilantro C. sativum donde se evaluaron dos partes, las cuales fueron las hojas secas y las

semillas fue de un 0.0142% por 64.437 gramos de hoja seca y 100 gramos de semillas. El

método de arrastre de vapor puede haber sido un factor que influyo en el rendimiento del

aceite.

Apreciando los resultados obtenidos por Burdock y Carabin (2009), la cantidad de

aceite de cilantro que se reportó previamente extraída fue en menor proporción, esto en

función a las diversas variables que pudieron influir en el proceso de extracción, una de

ellas es el tiempo ya que según Durling et. al (2006) reporta que las primeras gotas de

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aceite comienzan a salir entre los 20 y 30 minutos (si en dado caso el método no recibe

alteración alguna) e inmediatamente ocurrirá la separación de fases, dicho autor sugiere que

las primeras dos horas son las más recomendables para obtener el mayor volumen de aceite

y después de este tiempo llega a su límite, por lo tanto, se estandarizó que el tiempo de

extracción para los aceites esenciales no sea mayor de tres horas y trabajar con una

temperatura constante de 95° C para el agua en ebullición.

Al evaluar el rendimiento del aceite esencial del cilantro el cual se reporta como

bajo, tanto en las semillas como en la hoja seca, puede deberse a que la semilla fresca tiene

el aceite esencial más disponible mientras que las hojas secas presentan un porcentaje de

aceite en menor proporción, otras características importantes mencionadas por diversos

autores como Bhuiyan et.al., (2009), es que es el rendimiento varía principalmente debido a

la variedad de la semilla u hoja utilizada o en casos extremos las diferentes partes de la

planta del cilantro, así como su grado de madurez, los métodos de cultivo, variedad de

cilantro analizada, tiempo de almacenamiento de la muestra antes de ser extraído el aceite

esencial, un tratamiento previo el cual pudo haberse sometido a la semilla a una trituración

para agilizar su proceso y extraer un porcentaje mayor de aceite y finalmente el origen de la

muestra.

VI. CONCLUSIONES

Dado que el rendimiento que se obtuvo en la extracción por arrastre de vapor fue

insignificante se recomienda buscar un método de extracción el cual sea más eficiente en

cuanto a la cantidad de aceite que se pueda obtener, o mejor aún, realizar tratamientos

previos para mejorar el proceso y aumentar el volumen de aceite, como triturar en partes

más pequeñas para agilizar la materia prima.

La destilación por arrastre de vapor es un método sencillo en comparación a otros

métodos, en cuanto a los factores que influyeron en el transcurso de la extracción como la

temperatura y el tiempo fueron factores que favorecieron a la destilación ya que no se dejó

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sobrepasar el tiempo asignado que sugieren diferentes autores previamente mencionados y

por ende se pudo extraer un porcentaje de 0.0142% de aceite puro.

VII. REFERENCIAS

Eikani, M., Golmohammad F. y Rowshanzamir, S. 2007. Subcritical water

extraction of essential oils from coriander seeds (Coriandrum sativum L.). Journal of Food

Engeniering. 80 (2): 735-740.

Telci, I., Toncer, O. y Sahbaz, N. 2006. Yield essential oil content and composition

of Coriandrum sativum varieties (var. vulgare Alef and var. microcarpum DC.) grown in

two different locations. Journal Essential Oil Reserch. 18: 189-193.

Zeković, Z., Adamovic, D., Ćetkovic, G., Radojkovic, M. y Vidović, S. 2011.

Essential oil and extract of coriander (Coriandrum sativum L.). Acta Periódica Tecnológica.

42: 281-288.

Parry, W. J. 1969. Spices, Volume I. The Story of Spices. Chemical Publishing

Company, Inc. Nueva York. EE.UU. pp. 108-11.

Mahendra, P. y Bisht, S. 2011.Coriandrum sativum: A daily use spice with great

medicinal effect. Pharmacognosy Journal. 3 (21): 84-88

Momin, A., Acharya, S. y Gajjar, A. 2012. Coriandrum sativum Review of

advances in phytopharmacology. International Journal of Pharmaceutical Sciences and

Research. 3(5): 12331239.

Kanimozhi, D. y Bai, V. R. 2012. Analysis of bioactive components of ethanolic

extract of Coriandrum sativum L. International Journal of Research in Pharmacy and

Science. 2 (3): 97-110.

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VIII. ANEXOS

DIAGRAMA DE FLUJO DE PROCESO

Recolección

de m.p.

Preparación de

semillas y hojas

Aceptable

NO

SI

Pre-tratamiento o

secado Pesado Molienda

Montar el

equipo de

destilación

Extracción

de aceite

esencial

Generar

vapor de

agua 90°C

Agua

Llenado de

matraz

Gas calor

Condensador

Circulación

agua fría

Mezcla vapor

Agua + Aceite

Decantación

Esencia

Agua + Aceite

Envasado

Almacenado

Diclorometano

Evaporar

solvente