UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … · Resultados de las propiedades fisicoquímicas...
171
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA CARRERA DE INGENIERÍA QUÍMICA OBTENCIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE UN ACEITE VEGETAL A NIVEL DE LABORATORIO A PARTIR DE LA FRUTA AMAZÓNICA MORETE TRABAJO DE GRADO PARA LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERA QUÍMICA AUTORA: GLENDA DALILA ANDRADE VIÑAN TUTOR: ING. SERGIO HOMERO MEDINA ROMO QUITO 2015
Transcript of UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … · Resultados de las propiedades fisicoquímicas...
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA
CARRERA DE INGENIERÍA QUÍMICA
OBTENCIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE UN ACEITE VEGETAL A NIVEL
DE LABORATORIO A PARTIR DE LA FRUTA AMAZÓNICA MORETE
TRABAJO DE GRADO PARA LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE
INGENIERA QUÍMICA
AUTORA: GLENDA DALILA ANDRADE VIÑAN
TUTOR: ING. SERGIO HOMERO MEDINA ROMO
QUITO
2015
ii
APROBACIÓN DEL TUTOR
En calidad de Tutor del Trabajo de Grado, titulado “OBTENCIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE
UN ACEITE VEGETAL A NIVEL DE LABORATORIO A PARTIR DE LA FRUTA
AMAZÓNICA MORETE”, me permito certificar que el mismo es original y ha sido desarrollado
por la Señorita GLENDA DALILA ANDRADE VIÑAN, bajo mi dirección y conforme a todas
las observaciones realizadas, considero que el trabajo está concluido y tiene mi aprobación.
En la ciudad de Quito, a los 13 días del mes de Julio de 2015
PROFESOR TUTOR
iii
AUTORIZACIÓN DE LA AUTORÍA INTELECTUAL
Yo, Glenda Dalila Andrade Viñan en calidad de autora de la tesis realizada sobre “OBTENCIÓN
Y CARACTERIZACIÓN DE UN ACEITE VEGETAL A NIVEL DE LABORATORIO A
PARTIR DE LA FRUTA AMAZÓNICA MORETE”, por la presente autorizo a la
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR, hacer uso de todos los contenidos que me
pertenecen o de parte de los que contiene esta obra, con fines estrictamente académicos o de
investigación.
Los derechos que como autora me corresponden, con excepción de la presente autorización,
seguirán vigentes a mi favor, de conformidad con lo establecido en los artículos 5, 6, 8, 19 y
demás pertinentes de la Ley de Propiedad Intelectual y su Reglamento.
Quito, a los 13 días del mes de Julio del 2015
Glenda Dalila Andrade Viñan
C.C.: 1600361016
iv
DEDICATORIA
A mis padres y a todos los que me
apoyaron para escribir y concluir este
trabajo de titulación.
v
AGRADECIMIENTOS
Sobre todo a Dios por siempre bendecirme e iluminar mi camino.
A toda mi familia, hermanas y en especial a mis padres, que me han brindado su apoyo absoluto
e incondicional para terminar mi carrera profesional con éxito, gracias por creer en mí.
A la Universidad Central del Ecuador y sobre todo a mi querida Facultad de Ingeniería Química,
por permitirme estudiar en sus aulas y por toda la formación recibida.
A mis profesores por haberme formado académica y moralmente para culminar el reto de
convertirme en Ingeniera Química.
A Sergio Medina, Ingeniero Químico, docente y mi tutor de tesis, por su ayuda, comprensión,
paciencia y su guía en la elaboración del presente trabajo de titulación.
Al Dr. Julio Vargas Burgos Ph.D, Rector de la Universidad Estatal Amazónica, por haber
permitido la utilización de las instalaciones de tan prestigiosa institución y así poder realizar la
parte experimental de mi trabajo.
A Derwin Viáfara, Ingeniera Química y Coordinadora del Laboratorio de Bromatología de la
Universidad Estatal Amazónica; y de igual manera a Jorge Reyes, Ingeniero Químico y
Coordinador del Laboratorio de Ambiente de la Universidad Estatal Amazónica, quienes de forma
desinteresada me han brindado su ayuda, consejos y con sus conocimientos y experiencia me han
sabido orientar en la elaboración de mi trabajo, mil gracias Ingenieros.
A Danny Toapanta por ser fuente de inspiración y apoyo en mi vida personal y en todos estos
años de carrera.
A mis amigos, muchas gracias por estar con migo siempre.
Glenda Andrade
vi
CONTENIDO
Pág.
LISTA DE FIGURAS ................................................................................................................ xi
LISTA DE CUADROS ............................................................................................................. xii
LISTA DE TABLAS................................................................................................................ xiii
LISTA DE GRÁFICOS ............................................................................................................. xv
LISTA DE ANEXOS ................................................................................................................xvi
RESUMEN ............................................................................................................................. xvii
ABSTRACT ........................................................................................................................... xviii
INTRODUCCIÓN .......................................................................................................................1
1. PALMA DE MORETE ............................................................................................................4
1.1. Descripción de la palma .......................................................................................................4
1.2. Descripción del fruto ............................................................................................................6
1.3. Usos .....................................................................................................................................7
1.4. Propiedades fisicoquímicas y nutrición ................................................................................8
1.4.1. Humedad ...........................................................................................................................8
1.4.2. Cenizas ..............................................................................................................................8
1.4.3. Proteínas ...........................................................................................................................9
1.4.4. Extracto etéreo o contenido de aceite.................................................................................9
1.4.5. Fibra cruda ........................................................................................................................9
1.4.6. Nutrición ............................................................................................................................9
1.5. Cosecha .............................................................................................................................. 10
1.6. Producción y comercialización ........................................................................................... 10
1.6.1. Producción y comercialización internacional. ................................................................. 10
1.6.2. Producción y comercialización en el Ecuador ................................................................. 11
2. ACEITE ................................................................................................................................. 12
2.1. Generalidades ..................................................................................................................... 12
2.2. Estructura y composición química...................................................................................... 13
vii
2.2.1. Triglicéridos .................................................................................................................... 13
2.2.2. Ácidos grasos .................................................................................................................. 14
2.2.3. Ácidos grasos libres ......................................................................................................... 20
2.2.4. Otros componentes. ......................................................................................................... 20
2.3. Características fisicoquímicas de los aceites ...................................................................... 21
2.3.1. Densidad. ........................................................................................................................ 21
2.3.2. Acidez. ............................................................................................................................. 22
2.3.3. Índice de peróxido ........................................................................................................... 22
2.3.4. Índice de saponificación .................................................................................................. 23
2.3.5. Índice de yodo ................................................................................................................. 23
2.4. Métodos de extracción de un aceite .................................................................................... 24
2.4.1. Extracción por prensado ................................................................................................. 24
2.4.2. Extracción por solventes ................................................................................................. 25
2.4.3. Extracción con fluidos supercríticos. .............................................................................. 26
2.5. El aceite en la nutrición ...................................................................................................... 27
2.6. Aplicaciones de los aceites vegetales ................................................................................. 29
3. EXTRACCIÓN SÓLIDO- LÍQUIDO .................................................................................... 31
3.1. Generalidades ...................................................................................................................... 31
3.2. Fundamento ........................................................................................................................ 32
3.3. Factores que intervienen en la extracción ........................................................................... 32
3.4. Métodos de cálculo de la extracción sólido-líquido ............................................................ 35
3.4.1. Extracción contacto sencillo. ........................................................................................... 35
3.5. Rendimiento ........................................................................................................................ 36
4. EXPERIMENTACIÓN .......................................................................................................... 37
4.1. Diseño Experimental .......................................................................................................... 37
4.2. Materiales y Equipos .......................................................................................................... 37
4.3. Sustancias y reactivos ......................................................................................................... 39
4.4. Procedimientos y métodos .................................................................................................. 40
4.4.1. Pruebas preliminares para la determinación de la materia prima a utilizar
en la extracción de aceite ........................................................................................................... 40
4.4.2. Procedimiento definitivo para la obtención de materia prima utilizada en la
extracción del aceite crudo de pulpa de morete ......................................................................... 40
4.4.2.1. Clasificación de los frutos ............................................................................................ 42
4.4.2.2. Lavado de los frutos ..................................................................................................... 42
viii
4.4.2.3. Despulpado de los frutos .............................................................................................. 42
4.4.2.4. Secado de materia prima .............................................................................................. 42
4.4.2.5. Molienda de la materia prima ...................................................................................... 43
4.4.3. Caracterización de la materia prima............................................................................... 43
4.4.3.1. Determinación del tamaño y proporciones del fruto .................................................... 44
4.4.3.2. Determinación de la Humedad ..................................................................................... 44
4.4.3.3. Determinación de Fibra Cruda .................................................................................... 44
4.4.3.4. Determinación del Extracto Etéreo o Contenido de Aceite .......................................... 44
4.4.3.5. Determinación de ceniza ............................................................................................... 44
4.4.3.6. Determinación de proteína ............................................................................................ 44
4.4.4. Definición de las variables de extracción del aceite de morete ....................................... 45
4.4.4.1. Procedimiento para la evaluación del parámetro tiempo de extracción ...................... 45
4.4.4.2. Procedimiento para la evaluación del parámetro tamaño de partícula ....................... 47
4.4.4.3. Procedimiento para la evaluación del parámetro relación soluto/solvente .................. 49
4.4.5. Recuperación del solvente ............................................................................................... 51
4.4.6. Calidad del Aceite obtenido. ............................................................................................ 52
4.4.6.1. Densidad ...................................................................................................................... 52
4.4.6.2. Índice de Acidez ........................................................................................................... 52
4.4.6.3. Índice de Peróxidos ...................................................................................................... 52
4.4.6.4. Índice de Saponificación .............................................................................................. 52
4.4.6.5. Índice de Yodo .............................................................................................................. 52
4.4.7. Análisis estadístico .......................................................................................................... 52
5. DATOS, CÁLCULOS Y RESULTADOS ............................................................................. 55
5.1. Pruebas preliminares para la determinación de la materia prima a utilizar
en la extracción de aceite ........................................................................................................... 55
5.1.1. Datos experimentales para la determinación del contenido de aceite de la pulpa,
cáscara y mezcla de pulpa más cáscara del fruto morete .......................................................... 55
5.1.2. Cálculo de la determinación del contenido de aceite de la pulpa, cáscara y
mezcla de pulpa más cáscara del fruto morete ........................................................................... 56
5.1.3. Resultados de la determinación del contenido de aceite de la pulpa, cáscara y
mezcla de pulpa más cáscara del fruto morete. .......................................................................... 57
5.1.4. Análisis estadístico de los resultados del contenido de aceite de la pulpa, cáscara y
mezcla de pulpa más cáscara del fruto morete. .......................................................................... 57
5.2. Evaluación del secado de la materia prima ......................................................................... 58
5.2.1. Resultados del secado de la materia prima ..................................................................... 59
5.2.2. Construcción de Curvas de secado de la materia prima ................................................. 62
ix
5.3. Evaluación de las propiedades fisicoquímicas de la materia prima .................................... 63
5.3.1. Datos experimentales para las propiedades fisicoquímicas de la materia prima ............ 63
5.3.2. Cálculo de las propiedades fisicoquímicas de la materia prima ..................................... 65
5.3.3. Resultados de las propiedades fisicoquímicas de la materia prima. ............................... 71
5.4. Evaluación de los parámetros de tiempo, tamaño de partícula y relación
soluto/solvente en el proceso de extracción ................................................................................ 74
5.4.1. Datos experimentales para la evaluación de los parámetros en el proceso de
extracción ................................................................................................................................... 74
5.4.2. Cálculos para la evaluación de los parámetros de extracción. ........................................ 76
5.4.2.1. Cálculo de la masa de aceite extraída .......................................................................... 76
5.4.2.2. Cálculo del porcentaje de aceite obtenido .................................................................... 76
5.4.2.3. Cálculo del rendimiento del proceso ............................................................................ 77
5.4.3. Resultados de la evaluación de los parámetros de extracción......................................... 77
5.4.4. Análisis estadístico de los resultados de la evaluación de los parámetros de
extracción ................................................................................................................................... 81
5.4.5. Construcción de diagramas de la evaluación de los parámetros de extracción .............. 84
5.5. Obtención del aceite de morete a las mejores condiciones de extracción ........................... 89
5.5.1. Datos experimentales para el proceso de extracción de aceite de morete ....................... 89
5.5.2. Datos adicionales para el proceso de extracción de aceite de morete ............................. 90
5.5.3. Cálculos para el proceso de extracción del aceite de morete .......................................... 90
5.5.3.1. Balance de masa ........................................................................................................... 91
5.5.3.2. Cálculo del aceite obtenido ........................................................................................... 94
5.5.3.3. Cálculo del rendimiento del proceso ............................................................................ 94
5.5.4. Resultados del proceso de extracción de aceite de morete .............................................. 95
5.6. Evaluación de la calidad del aceite de morete obtenido...................................................... 95
5.6.1. Datos experimentales para las propiedades fisicoquímicas del aceite ........................... 95
5.6.2. Cálculos de las propiedades fisicoquímicas del aceite de morete .................................... 97
5.6.3. Resultados de las propiedades fisicoquímicas del aceite ............................................... 100
5.6.4. Comparación de los análisis de calidad del aceite de morete obtenido con las
normas A.O.C.S. y CODEX STAN ............................................................................................ 102
5.6.5. Resultados del perfil de ácidos grasos del aceite de morete .......................................... 104
5.7. Análisis económico general ............................................................................................... 106
5.8. Impacto ambiental de extracción por solventes ................................................................. 108
6. DISCUSIÓN DE RESULTADOS........................................................................................ 110
6.1. Pruebas preliminares ......................................................................................................... 110
x
6.2. Materia prima ................................................................................................................... 110
6.3. Caracterización fisicoquímica de la pulpa de morete........................................................ 110
6.4. Rendimiento y parámetros de extracción .......................................................................... 111
6.5. Extracción de aceite ......................................................................................................... 112
6.6. Calidad del aceite ............................................................................................................. 113
7. CONCLUSIONES ............................................................................................................... 115
8. RECOMENDACIONES ...................................................................................................... 117
CITAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................................................... 118
BIBLIOGRAFÍA ..................................................................................................................... 122
ANEXOS ................................................................................................................................. 124
xi
LISTA DE FIGURAS
Pág.
Figura 1. Planta y racimo de Morete ............................................................................................6
Figura 2. Fruto morete ..................................................................................................................7
Figura 3. Comparación entre el contenido de vitamina A del morete con otros alimentos ......... 10
Figura 4. Reacción de formación de un triglicérido.................................................................... 13
Figura 6. Ejemplo de un ácido graso ......................................................................................... 14
Figura 7. Preponderancia ponderal de un triglicérido ................................................................. 14
Figura 8. Estructura de un ácido graso saturado ........................................................................ 15
Figura 9. Estructura de un ácido graso insaturado ..................................................................... 16
Figura 10. Ejemplo de un ácido graso mono-insaturado y poliinsaturado ................................. 16
Figura 11. Tipos de ácidos grasos insaturados según la estructura de los enlaces
dobles cis y trans ........................................................................................................................ 17
Figura 12. Principales ácidos grasos........................................................................................... 18
Figura 13. Equipo de extracción soxhlet .................................................................................... 26
Figura 14. Extracción por fluidos supercríticos .......................................................................... 27
Figura 15. Esquema de extracción sólido – líquido .................................................................... 31
Figura 16. Diagrama de extracción en contacto sencillo ............................................................ 35
Figura 17. Diagrama de flujo del procedimiento de obtención de la materia prima
para la extracción de aceite crudo de pulpa de morete................................................................ 41
Figura 18. Diseño experimental para la evaluación del parámetro tiempo de extracción
del aceite de pulpa de morete ..................................................................................................... 46
Figura 19. Diseño experimental para la evaluación del parámetro tamaño de partícula
en la extracción de aceite de pulpa de morete............................................................................. 48
Figura 20. Diseño experimental para la evaluación del parámetro relación soluto/solvente
en la extracción de aceite de pulpa de morete............................................................................. 50
Figura 21. Diagrama de flujo de la extracción sólido-líquido a las condiciones óptimas de
extracción ................................................................................................................................... 91
Figura 22. Diagrama de flujo de la extracción sólido-líquido a las condiciones óptimas de
extracción con todas las corrientes de entrada y de salida .......................................................... 93
xii
LISTA DE CUADROS
Pág
Cuadro 1. Ejemplos de ácidos grasos saturados e insaturados .................................................... 19
Cuadro 2. Clasificación de los aceites según el índice de yodo .................................................. 24
xiii
LISTA DE TABLAS
Pág.
Tabla 1. Tamices escogidos para el proceso de tamizado ........................................................... 49
Tabla 2. Algoritmo de cálculo para el análisis de varianza de un factor ..................................... 53
Tabla 3. Datos experimentales para la determinación del contenido de aceite del fruto
morete ........................................................................................................................................ 55
Tabla 4. Resultados del contenido de aceite de la pulpa, cáscara y mezcla de pulpa más
cáscara del fruto morete ............................................................................................................. 57
Tabla 5. Análisis estadístico para el contenido de aceite de la pulpa, cáscara y la mezcla
pulpa más cáscara ....................................................................................................................... 58
Tabla 6. Resultados del cálculo de humedad en base húmeda y en base seca T=50°C ............... 59
Tabla 7. Resultados del cálculo de humedad en base húmeda y en base seca T=60°C ............... 59
Tabla 8. Resultados del cálculo de humedad en base húmeda y en base seca T=70°C ............... 60
Tabla 9. Resultados del cálculo de humedad en base húmeda y en base seca T=80°C ............... 60
Tabla 10. Resultados del cálculo de humedad en base húmeda y en base seca T=90°C ............. 61
Tabla 11. Resultados del cálculo de humedad en base húmeda y en base seca T=100°C ........... 61
Tabla 12. Observaciones del proceso de secado a 50, 60, 70, 80, 90 y 100 °C ........................... 62
Tabla 13. Datos experimentales para la determinación del tamaño y peso del fruto................... 63
Tabla 14. Datos experimentales para la determinación de la humedad....................................... 64
Tabla 15. Datos experimentales para la determinación de la fibra cruda .................................... 64
Tabla 16. Datos experimentales para la determinación del contenido de aceite ......................... 65
Tabla 17. Datos experimentales para la determinación de la ceniza ........................................... 65
Tabla 18. Datos experimentales para la determinación de la proteína bruta ............................... 65
Tabla 19. Resultados del tamaño promedio del fruto: largo y ancho .......................................... 72
Tabla 20. Resultados de la proporción de la pulpa, cáscara y pepa del fruto .............................. 72
Tabla 21. Resultados promedio de las propiedades fisicoquímicas de la pulpa de morete
en base seca ................................................................................................................................ 72
Tabla 22. Resultados de la caracterización de la pulpa de morete en base seca .......................... 73
Tabla 23. Datos experimentales para la evaluación del parámetro tiempo de extracción ........... 74
xiv
Tabla 24. Datos experimentales para la evaluación del parámetro tamaño de partícula
de pulpa ...................................................................................................................................... 75
Tabla 25. Datos experimentales para la valuación del parámetro relación soluto/solvente ........ 75
Tabla 26. Resultados del cálculo de la cantidad de aceite extraído y rendimiento del
proceso variando el tiempo de extracción .................................................................................. 78
Tabla 27. Resultados del cálculo de la cantidad de aceite obtenido y rendimiento del
proceso variando el tamaño de partícula en la extracción ........................................................... 79
Tabla 28. Resultados del cálculo de la cantidad de aceite obtenido y del cálculo del
rendimiento del proceso variando la relación soluto/solvente ................................................... 80
Tabla 29. Análisis estadístico para el parámetro tiempo de extracción....................................... 82
Tabla 30. Análisis estadístico para el parámetro tamaño de partícula de pulpa .......................... 83
Tabla 31. Análisis estadístico para el parámetro relación soluto/solvente .................................. 84
Tabla 32. Mejores condiciones de extracción ............................................................................. 89
Tabla 33. Datos experimentales para la determinación de las corrientes de entrada
y salida, cantidad de aceite obtenido y rendimiento de la extracción de aceite de morete .......... 89
Tabla 34. Datos de la densidad del solvente: éter de petróleo .................................................... 90
Tabla 35. Resultados del proceso de extracción del aceite de morete ......................................... 95
Tabla 36. Datos experimentales para la determinación de la densidad por el método del
picnómetro ................................................................................................................................. 95
Tabla 37. Datos experimentales para la determinación el índice de acidez del aceite ................ 96
Tabla 38. Datos experimentales para la determinación del índice de peróxido del aceite .......... 96
Tabla 39. Datos experimentales para la determinación del índice de saponificación
del aceite .................................................................................................................................... 96
Tabla 40. Datos experimentales para la determinación del índice de yodo del aceite ................. 97
Tabla 41. Resultados promedio de la caracterización físico-química del aceite de morete ....... 100
Tabla 42. Resultados de la caracterización del aceite de morete .............................................. 101
Tabla 43. Resultados del perfil de ácidos grasos del aceite de morete ...................................... 105
Tabla 44. Costos de materias primas para el proceso de extracción ......................................... 106
Tabla 45. Producción de aceite de pulpa morete ...................................................................... 106
xv
LISTA DE GRÁFICOS
Pág.
Gráfico 1. Humedad en base seca en función del tiempo de secado ........................................... 63
Gráfico 2. Diagrama de la cantidad de Aceite obtenido versus tiempo de extracción ................ 85
Gráfico 3. Diagrama del Rendimiento versus tiempo de extracción ........................................... 85
Gráfico 4. Diagrama del Aceite obtenido en función del tamaño de partícula ............................ 86
Gráfico 5. Diagrama de Rendimiento en función del tamaño de partícula ................................. 86
Gráfico 6. Diagrama de Aceite obtenido en función de la relación soluto/solvente.................... 87
Gráfico 7. Diagrama del Rendimiento en función de la relación soluto/solvente ....................... 87
Gráfico 8. Diagrama del aceite obtenido versus la relación solvente/soluto ............................... 88
Gráfico 9. Diagrama del Rendimiento versus relación solvente/soluto ...................................... 88
Gráfico 10. Análisis comparativo de la densidad aceite de morete ........................................... 102
Gráfico 11. Análisis comparativo del índice de acidez del aceite de morete ............................ 103
Gráfico 12. Análisis comparativo del índice de peróxido del aceite de morete ........................ 103
Gráfico 13. Análisis comparativo del índice de saponificación del aceite de morete ............... 104
Gráfico 14. Análisis comparativo del índice de yodo del aceite de morete .............................. 104
xvi
LISTA DE ANEXOS
Pág.
ANEXO A. Procedimientos según Normas para la caracterización fisicoquímica
de la pulpa de morete ............................................................................................................... 125
ANEXO B. Procedimientos según Normas para la caracterización fisicoquímica
del aceite de morete .................................................................................................................. 128
ANEXO C. Diagrama de flujo para la obtención de aceite de morete ...................................... 131
ANEXO D. Hoja de seguridad del éter de petróleo .................................................................. 132
ANEXO E. Datos para la determinación del tiempo y temperatura de secado ......................... 135
ANEXO F. Cálculos para la determinación y temperatura de secado....................................... 138
ANEXO G. Caracterización de la pulpa de morete .................................................................. 140
ANEXO H. Obtención de la materia prima para la extracción de aceite .................................. 143
ANEXO J. Extracción del aceite de morete ............................................................................. 146
ANEXO K. Control de calidad del aceite obtenido .................................................................. 148
ANEXO L. Tabla F de Fisher para el análisis estadístico ANOVA ......................................... 150
ANEXO M. Características fisicoquímicas recomendadas por la Norma A.O.C.S.
Y CODEX STAND .................................................................................................................. 151
ANEXO N. Perfil de ácidos grasos .......................................................................................... 152
xvii
OBTENCIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE UN ACEITE VEGETAL A NIVEL DE
LABORATORIO A PARTIR DE LA FRUTA AMAZÓNICA MORETE
RESUMEN
Mediante un proceso de extracción sólido-líquido se obtuvo aceite a partir de la fruta morete, para
darle a la misma un valor agregado. Para ello se realizó la caracterización fisicoquímica del fruto,
y se cuantificó el contenido de aceite en: la pulpa 23,30%; cáscara 1,52% y en la mezcla pulpa-
cáscara 13,44% en peso de aceite. En base a estos resultados se decidió usar la pulpa para la
extracción, la cual se secó a 60°C durante 12 horas para alcanzar una humedad del 10% y
mantener las características organolépticas del aceite.
El proceso de extracción se efectuó a 50°C utilizando éter de petróleo y se varió en diferentes
niveles el tiempo de extracción, tamaño de partícula y relación soluto/solvente. Las mejores
condiciones de extracción que permitieron alcanzar el mejor rendimiento de 98,13% en peso
fueron: tiempo de 60 min, tamaño de partícula de pulpa de 0,25 a 0,3 mm y relación
soluto/solvente de 0,16 masa/volumen.
Se evaluó la calidad del aceite, mediante un análisis fisicoquímico, determinándose que cumple
con normas internacionales y tiene un comportamiento similar al de oliva. El perfil lipídico
elaborado, indicó alto contenido de ácidos grasos insaturados principalmente oleico (omega 9).
PALABRAS CLAVE: / MAURITIA FLEXUOSA/ MORETE/ EXTRACCIÓN SÓLIDO-
LÍQUIDO/ ACEITES VEGETALES/ PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS/
xviii
OBTAINING AND CHARACTERIZATION OF VEGETABLE OIL AT LAB LEVEL
FROM AMAZON FRUIT MORETE
ABSTRACT
Through a process of solid-liquid extraction, oil was obtained from the fruit morete, to give it an
added value. To this end, a physicochemical characterization of the fruit took place and the oil
content was quantified: in pulp 23,30%; in shell 1,52% and in pulp-shell 13,44% by weight of oil
mixture. Based on these results, it was decided to use the pulp for the extraction, which was dried
at 60°C for 12 hours to reach a moisture content of 10% and maintain the organoleptic
characteristics of the oil.
The extraction process was carried out at 50°C using petroleum ether and was varied at different
levels of extraction time, particle size and solute/solvent ratio. The best extraction conditions that
allowed to achieve the best performance of 98,13% by weight were: time 60 minutes, pulp particle
size from 0,25 to 0,3 mm and solute/solvent ratio of 0,16 mass/volume.
Oil quality was evaluated by a physicochemical analysis, determining that it meets international
standards and has a behavior similar to olive oil. The lipid profile elaborated, showed primarily
high unsaturated oleic acids (omega 9).
KEYWORDS: / MAURITIA FLEXUOSA/ MORETE/ SOLID-LIQUID EXTRACTION/
VEGETABLE OILS/ PHYSICOCHEMICAL PROPERTIES/
1
INTRODUCCIÓN
El crecimiento demográfico, el consumo per cápita y la preferencia del consumidor por aceites
nutritivos y que contribuyan a la prevención de enfermedades, ha provocado que la demanda de
grasas y aceites vegetales en el Ecuador se incremente, de 1382 toneladas en 1950 hasta 11902
toneladas en el año 1963, según la Junta Nacional de Coordinación Económica. Pro Ecuador
estima un incremento para el 2022 del 2,1% anual en el consumo de aceite vegetal comestible,
equivalente a 490 millones de toneladas. Si bien es cierto, a lo largo de todos estos años el
crecimiento de la demanda no ha ido de la mano con la producción industrial aceitera nacional,
puesto que el país produce aceites y grasas vegetales en una cantidad menor a la que consume.
Por consiguiente ha obligado a la importación de aceites crudos y parcialmente hidrogenados.
Tal es el caso del aceite de soja, que según Pro Ecuador en el 2012, el consumo local alcanzó
120 mil toneladas. De este total, el 90% es producto importado.
Otro de los casos es el aceite de oliva, ya que actualmente en nuestro país el aceite es asociado
con salud y belleza; esto ha influido en el mercado nacional con un marcado aumento de sus
importaciones que de enero a agosto del año 2013 se incrementaron en un 29,7% en toneladas y
en un 64,9% en dólares, según el Banco Central del Ecuador. Hasta agosto del mismo año el costo
de las importaciones del aceite ascendió a $ 2.1 millones. En el 2008 se trajeron 120,6 toneladas
por 484 mil dólares; para el 2012 el volumen se duplicó, se importaron 244,2 toneladas por 1,2
millones de dólares. El país que lidera el mercado de exportación del aceite de oliva hacia el
Ecuador es España con un 57,1%, le sigue Argentina (16,6%), Italia (10,7%), Chile (7,7%), Perú
(6,6%) y Estados Unidos (1,2%).
Como se aprecia; la demanda de aceite como el de soja y de oliva es alta y el gasto que le genera
al país importar el producto también es considerable. Cabe recalcar que esta situación se debe
principalmente a que la producción agrícola local no satisface la demanda de materias primas por
parte de las empresas productoras de aceite, debido principalmente a dos razones: falta de
ampliación de tierras de cultivo y la carencia de fuentes vegetales nuevas que sustituyan a las ya
existentes. Concluyendo que el país requiere fortalecer la industria nacional aceitera para evitar
la importación y a la vez fomentar un incremento en la exportación de aceites.
2
La amazonia ecuatoriana es una región que concentra condiciones adecuadas y climáticas óptimas
para el desarrollo de actividades agrícolas sostenibles de cara al mercado aceitero. Sin embargo,
las palmas amazónicas ecuatorianas actualmente no son objeto de intensos estudios para
determinar nuevas y potenciales especies aptas para la extracción de aceite. Según estudios
realizados de las 6894 palmeras aceiteras existentes en el Ecuador tan solo el 20% son utilizadas
con fines industriales. Sin contar que en nuestro país las familias campesinas de la amazonia, que
cultivan frutos nativos, destinan el 25% de la producción para el autoconsumo, el 15% para la
venta directa y a intermediarios, y el 60% se pierden en el campo.
Existen algunas plantas de esta región que se utilizan para extraer su aceite y consumirlo de
manera segura, pero todavía se requiere tecnificar ciertos procesos para la extracción de nuevas
materias primas. Dentro de las especies vegetales promisorias que se disponen en el Ecuador y
con grandes perspectivas para explotación tenemos la palmera del Morete, que a más de servir
como alimento para las comunidades indígenas, proporciona muchos productos: fibras de sus
hojas, almidón, sabia de sus troncos y semillas. La pulpa oleaginosa de su fruto es uno de los
alimentos más nutritivos del trópico y tiene un alto contenido de lípidos (entre 21%-31%). Sin
embargo en la región amazónica del Ecuador únicamente se utiliza como alimentación y en ciertas
partes de la región como materia prima para la producción de bebidas fermentadas.
Ante esto nace la necesidad de aprovechar de una manera técnica-científica este fruto exótico:
morete (Mauritia flexuosa), proveniente de la palma del mismo nombre y que se produce en la
región amazónica, estableciendo un procedimiento técnico para la obtención de un aceite vegetal
a partir del fruto, como una solución al problema de la falta de investigación de materias primas
oleaginosas amazónicas, de las cuales se pueden extraer aceites que cumplan con normas técnicas
y de producción, de tal forma que se pueda llegar a industrializar, por consiguiente, ser esto a la
vez una fuente de mayor ingreso económico para los habitantes de la zona.
Este trabajo de investigación se enfoca en la obtención del aceite crudo de la pulpa del fruto
morete mediante una extracción sólido-líquido por solventes. Dentro del proceso de extracción se
establecen condiciones de operación óptimas que permitan obtener un buen rendimiento del
proceso y calidad del producto terminado (aceite crudo de morete), factores indispensables que
garantizan que se obtenga un aceite de buena calidad. En la experimentación también se realiza
una caracterización fisicoquímica del fruto, con el fin de identificar sus componentes
nutricionales. Así como también se lleva a cabo una evaluación de las propiedades fisicoquímicas
del aceite crudo de morete, para establecer si el aceite obtenido se puede considerar como un
aceite de calidad y establecer posibles aplicaciones industriales.
3
Esta investigación a futuro ayudará a promocionar y comercializar este aceite a nivel de toda la
población ecuatoriana, ya que los beneficios de este producto son ampliamente deseables por
aquellos que cuidan su salud, puesto que como se ha investigado el morete tiene un porcentaje
alto en vitaminas, especialmente en vitamina A, casi cinco veces de lo que contiene la zanahoria.
También está dentro de su composición nutricional algunos aceites insaturados como el
linolénico, oleico, linoléico, esteárico, entre otros, que no son perjudiciales para el hombre ya que
sus moléculas insaturadas permiten la asimilación rápida y completa por parte del organismo
humano. Este aceite lo pueden consumir desde los más pequeños de la casa hasta un adulto mayor,
es decir, hay una gran demanda para realizar una aceptable oferta de tan buen producto.
Los resultados de la investigación arrojan que la pulpa de morete posee una gran cantidad de
proteínas y minerales, así como también contiene fibra y aceite, convirtiendo a la pulpa en un
alimento nutritivo y en una buena fuente para la extracción de aceites. Una vez obtenidas las
mejores condiciones para realizar el proceso de extracción, se extrajo aceite crudo de morete con
un buen rendimiento del 98,3% en peso de aceite.
Resultado de los análisis fisicoquímicos: densidad, índice de acidez, índice de peróxidos, índice
de saponificación e índice de yodo y al compararlos con normas internacionales de calidad
(CODEX STAN Y A.O.C.S.) se evidencia un comportamiento similar al aceite de oliva. Como
resultado del perfil lipídico el aceite de morete contiene en su mayor parte ácidos grasos
insaturados, principalmente el ácido oleico (omega 9), aunque también contiene ácido linolénico
(Omega 3) y ácido linoléico (Omega 6). Dentro de los ácidos grasos saturados se encuentran el
palmítico y el esteárico.
Se concluye que es factible obtener aceite de morete por extracción sólido-líquido, desde el punto
de vista de rendimiento y calidad. Además es un aceite saludable y puede aportar a mantener la
salud del ser humano, debido a la presencia de ácidos grasos esenciales en su composición.
4
1. PALMA DE MORETE
1.1. Descripción de la palma
Es una de las palmeras más abundantes en Sudamérica, esta palma crece en áreas húmedas, a
menudo permanentemente inundadas de la amazonia. “Se distribuye en el occidente por
Colombia, Ecuador, Perú y Bolivia; el oriente a través de las cuencas del Amazonas y del Orinoco,
aunque crece a baja altitud, puede ser encontrado ocasionalmente en las faldas de los andes
orientales hasta los 1000 metros de altitud. Por Venezuela, las Guyanas, Trinidad y los estados
brasileños de Bahía, Goiás, Mato Grosso, Minas Gerais y Sao Paulo.” [1]
“En Ecuador se encuentra en la región amazónica, en las provincias de Morona Santiago, Napo,
Sucumbíos, dentro de las áreas protegidas de Jatun Sacha y el parque nacional Yasuní.”[2]
La descripción taxonómica se describe a continuación:
“Nombre Científico: Mauritia Flexuosa L. f
Reino: Plantae
División: Magnoliophyta
Clase: Liliopsida
Orden: Arecales Bromhead
Familia: Arecaceae
Subfamilia: Calamoideae
Género: Mauritia
Especie: Mauritia Flexuosa” [3]
Nombre Común: depende del país en donde el fruto se encuentre, tal como se detalla a
continuación:
Ecuador: morete, anchu. Perú: aguaje. Brazil: buriti, miriti, buritira. Venezuela: moriche. Bolivia:
caranday-guazu, ideuí. Colombia: canangucha, moriche, aguaje, mirití, idení.
El género Mauritia incluye dos especies:
5
Mauritia fIexuosa L.f. hojas con los segmentos lineares o ligeramente curvados, vainas de las
hojas muertas no persistentes debajo de la copa. Generalmente crece con el pie en el agua y
forma poblaciones densas muy extensas en las depresiones.
Mauritia carana Wallace palmera llorona, vainas de las hojas muertas persistentes debajo de
la copa. Generalmente crece en poblaciones restringidas a áreas de arena blanca.
“Las especies de palmas nativas registradas en la amazonia ecuatoriana hasta el año 2013 incluyen
la presencia de la especie Mauritia fIexuosa L.f. [4]
Las condiciones climáticas en las que se desarrollan el morete son:
“Temperatura mínima 17,2 °C; y máxima 25.1 °C, con promedio de 21.1 °C, humedad relativa
de 90%, precipitación pluvial de 3,419 mm anual, altitud desde 50 hasta 800 msnm.
Crece en áreas pantanosas o con mal drenaje de suelos ácidos, aunque se adapta a terrenos no
inundables con buen drenaje o drenaje deficiente, provistos de abundante materia orgánica. No
tolera estancamientos prolongados de agua, que superen los límites de sus raíces secundarias.”[5]
En la amazonia ecuatoriana se distinguen: tierras altas de las estribaciones andinas que se ubican
a una altura de 400- 1000 msnm; y las tierras bajas a menos de 400 msnm. Las lluvias van desde
2500-4000 mm anuales. Los pantanos no cubren grandes áreas, sin embargo, se encuentran
parches de pantano (< 1 Km2) alrededor de algunos ríos o intercalados dentro de bosques de tierra
firme. Todas estas características lo convierten en un lugar propicio para el crecimiento de la
palma.
La palma de morete presenta en forma separada plantas masculinas que son las que polinizan y
femeninas que son las que producen el fruto. Es una de las palmeras más grandes y robustas de la
amazonia que tiene de 25–35 m de altura. El tallo es recto, liso, cilíndrico, columnar de 30–50 cm
de diámetro y presenta una vaina que cubre parcialmente el tallo. Posee una corona de 15 a 20
hojas costa palmadas, dispuestas en espiral de 2,5 m de largo y 4,5 m de ancho, con
aproximadamente 200 segmentos foliares. El peciolo es acanalado, verde oscuro y puede alcanzar
hasta 4m de largo.
“El Moriche es de las pocas palmeras que puede crecer con el sistema radicular sumergido en los
pantanos por poseer raíces aéreas llamadas neumatóforos.”[6]
6
Figura 1. Planta y racimo de Morete
La raíz crece 20 centímetros por debajo del suelo y alcanza una distancia horizontal de 40 metros.
“La Inflorescencia masculina y femenina es interfoliar, iguales en tamaño y forma, de 2-3 m de
largo; las flores masculinas miden 10 x 7 mm en la yema y la flor femenina mide 2 mm de
largo.”[7]. Las flores femeninas y las flores masculinas son anaranjadas, con espiguetas tipo piña.
1.2. Descripción del fruto
“El aguaje produce en promedio ocho racimos por palmera, y cada racimo produce
aproximadamente 725 frutos, por lo que la producción media estimada es de 290 kilos por
palmera.” [8]. Los frutos son de forma ovalada de aproximadamente 6 cm de largo y 4 cm de
diámetro en promedio, cubiertos por escamas de color rojo vino cuando alcanzan la madurez. Con
un peso que varía de 15 a 120 gramos en promedio.
El fruto del morete está constituido principalmente por:
Exocarpio o cáscara.- Contiene escamas imbricadas y fuertemente soldadas.
7
Mesocarpio o pulpa.- Carnoso y suave, amiláceo, de color amarillo, anaranjado o anaranjado
rojizo, tiene un espesor de 4-6 mm y constituye entre el 10-21% del fruto.
Endocarpio.- Es una lámina delgada de color blanco pergaminado.
Semilla.-Forma subglobosa, sólida y con un albumen blanco, constituye el 40-44.5% del fruto
con un endospermo homogéneo.
Figura 2. Fruto morete
1.3. Usos
Fruto. Generalmente es una fuente de alimentación para animales silvestres y nativos de la
zona. Además con el fruto se fabrican jugos diluyendo la pulpa en agua con azúcar, también
puede deshidratarse y reconstituirse para bebidas. Otro uso de la pulpa es la elaboración de
bebidas fermentadas, llamadas “chicha”.
En otros países el uso de la fruta ha sido orientado a la producción de chupetes, helados,
bebidas refrescantes, néctares, mermeladas y en menor escala a la producción de artesanías a
partir de la semilla.
En Ecuador el uso principal del fruto es en alimentación. El fruto cuando está maduro se
ablanda ya sea en agua o enterrándolo en tierra húmeda, luego se retiran las escamas, se extrae
el mesocarpio y se lo ingiere directamente. A pesar de que estudios muestran que la pulpa del
fruto tiene una considerable cantidad de aceite, en nuestro país esta actividad no se practica.
Tallo. Se utiliza como puente, como piso, como cercas, transportación fluvial, y de la medula
del tronco se obtiene harina comestible.
8
Hojas. Las hojas jóvenes se usan para la elaboración de cordones, bolsos, cintas, sombreros,
hamacas, cubiertas para libros, fertilizantes orgánicos. Las hojas maduras se usan para tejer
coladores, barriletes, para cubrir el techado de viviendas rusticas, se obtiene además fibras
para uso doméstico y artesanías. Los indígenas hervían las hojas para la obtención de un polvo
sustituto de la sal.
Peciolo. Se obtiene pulpa para papel y se elabora artesanías.
Inflorescencias. Se obtiene savia dulce con la que se produce bebidas alcohólicas y se
produce también azúcar.
Semilla. Se usan en la confección de artesanías y alcohol para combustible. En algunos países
en la producción de botones.
Palmas caídas. Las palmas en estado de pudrición proliferan los “suris” gusanos que se
comen crudos o cocinados.
1.4. Propiedades fisicoquímicas y nutrición
1.4.1. Humedad. “Todos los alimentos, cualquiera que sea el método de industrialización a que
hayan sido sometidos, contienen agua en mayor o menor proporción. Las cifras de contenido de
agua varían entre un 60 y un 95% en los alimentos naturales. En los tejidos vegetales y animales
hay dos tipos de agua: agua libre, que es la forma predominante y se libera con gran facilidad, el
agua ligada se halla en los alimentos como agua de cristalización (en los hidratos) o ligadas a las
proteínas y a las moléculas de sacáridos y absorbida sobre la superficie de las partículas
coloidales”. [9]
El método consiste en la evaporación total del agua por acción del calor y por un tiempo de 24 h
y a una temperatura de 105 °C.
1.4.2. Cenizas. Es el residuo inorgánico que se obtiene después de la descomposición o
calcinación de la materia orgánica. La determinación de las cenizas es el método para cuantificar
la cantidad total de minerales presentes en los alimentos; y es eficiente debido a que cuantifica
cenizas solubles en agua, solubles en medio ácido y cenizas insolubles.
9
1.4.3. Proteínas. El método de referencia para la determinación de aminoácidos individuales o
proteínas que contienen los alimentos es el método Kjeldahl. El método consiste primero en la
descomposición por calor y en medio ácido de la materia orgánica y finalmente el registro de la
cantidad de amoniaco obtenida de la muestra, estos pasos permiten la determinación de nitrógeno
orgánico contenido en un alimento.
1.4.4. Extracto etéreo o contenido de aceite. “Está formado principalmente por aceites y grasas,
aunque también incluye otras sustancias liposolubles como esteroles, vitaminas, pigmentos,
ácidos orgánicos, etc. El extracto etéreo se calienta a 100 °C durante 15 minutos para eliminar los
compuestos volátiles.”[10]
El método se basa en la extracción continua de todas las sustancias de una muestra seca y que son
solubles en un solvente orgánico que se somete a calentamiento.
1.4.5. Fibra cruda. “La fibra cruda es considerada la porción indigerible de los alimentos (excepto
en los rumiantes en los que es parcialmente digerible). Está constituida principalmente por
celulosa, hemicelulosa y lignina.
La celulosa y hemicelulosa son carbohidratos estructurales que se encuentran en las paredes
celulares de los vegetales. La lignina es un polímero natural que se forma a partir de la repetición
de tres unidades monométricas que son los alcoholes aromáticos: sinapil, coniferil y pcumaril. El
método consiste en someter a la muestra seca y desengrasada a una primera digestión ácida y
posteriormente a una segunda alcalina. La materia orgánica del residuo obtenido se considera
fibra cruda”. [11]
1.4.6. Nutrición. “La pulpa del aguaje, es el alimento más nutritivo de los frutos del trópico. El
análisis químico y valor nutritivo de 100 g de pulpa muestra contenidos de lípidos (21.1 g), calcio
(74 mg), fósforo (27 mg) y retinol o vitamina A (1062 mg).” [12]
“El morete es el fruto comestible con mayor reserva de beta caroteno (vitamina A). Su alto
contenido de vitamina A lo convierte en un recurso inigualable para la dieta de los niños y
madres gestantes, puesto que ayuda a la formación y mantenimiento de dientes sanos, tejidos
blandos y óseos, de las membranas mucosas y de la piel. Contribuye a mejorar la visión.”[13]
10
Figura 3. Comparación entre el contenido de vitamina A del morete con otros alimentos
1.5. Cosecha
“La fructificación del aguaje se inicia entre los 7-8 años después de la plantación, cuando las
plantas alcanzan una altura de 6-7m; aunque han sido observadas plantas de menor porte que
iniciaron la fructificación a partir del cuarto año. La fructificación aparentemente ocurre todo el
año, con mayores concentraciones entre los meses de febrero-agosto y relativa escasez los meses
de setiembre-noviembre.
El momento óptimo de cosecha del racimo, es cuando los frutos adquieren una coloración marrón
más intenso y los frutos se desgajan fácilmente. La cosecha del fruto en los sistemas naturales sin
manejo, es de la planta derribada; y en sistemas manejados, se utilizan subidores o plantas de
apoyo para alcanzar los racimos y cortar con machete, también se utilizan varas largas provistas
de ganchos que desgajan los racimos y los frutos se recolectan manualmente del suelo.”[14]
1.6. Producción y comercialización
1.6.1. Producción y comercialización internacional. “Sin duda el aguaje es la fruta más
importante en el mercado urbano de la Amazonía baja, aunque no es procesada a escala industrial,
la fruta proporciona ingresos a un sector importante de la población, se calcula que unas cinco
mil familias están relacionadas con la cadena de comercialización del fruto. Ninguna fruta en la
amazonia peruana es comercializada en formas tan diferentes: maduro, verde, pulpa, aguajina
(refresco), chupetes, helados, mermeladas y yogures. Se estima una demanda de 1.500 toneladas
mensuales, es decir 50 toneladas diarias.” [15]
0
10
20
30
40
50
MORETE ZANAHORIA ACELGA ESPINACA CAMOTE
UI
CONTENIDO DE VITAMINA A EN DIVERSOS PRODUCTOS
11
“Se calcula que en 1985 estas vendedoras ganaban unos 11 USD/día. A finales del mes, el salario
de las mujeres era hasta ocho veces mayor que el salario mínimo. En la amazonia occidental, la
gente de Iquitos disfruta comiendo burití igual que la gente del Estado de Pará (amazonia oriental)
disfruta del açaí. En Belem, en 2007 un kg de pulpa costaba 2,60 USD y un racimo de 15 frutas
costaba 0,52 USD. Un cesto pequeño de frutas de burití cocidas se vendía de enero a mayo por 5
USD. Un litro de zumo de burití costaba entre 0,52 y 1 USD y una bolsita de 5 kg de burití rallado
para preparar zumos costaba hasta 8 USD. El precio de los juguetes realizados con palmeras de
burití oscila entre 0,30 y 300 USD.
Esta es una especie muy productiva: una sola palmera puede producir entre 40 y 360 kg de frutas
al año. Una hectárea manejada puede producir entre 2,5 y 23 toneladas de frutas al año. Basándose
en los inventarios forestales de Acre, se ha calculado que una palmera hembra produce entre 1 y
9 racimos de frutas al año, y cada racimo contiene de 600 a 1200 frutas. Si se calcula un promedio
de 64 palmeras hembras por hectárea y una producción promedio de 200 kg de frutas, es posible
obtener 384 kg de aceite y pulpa por hectárea. Esta palmera tiene una vida larga y fértil y la
producción disminuye sólo después de 40–60 años.” [16]
“El morete es el símbolo de la Amazonia peruana. Debido a sus numerosos usos y a la gran
extensión de tierras pantanosas (ONERN, 1976; 1977; Salo et al., 1986), se le ha considerado a
veces coma una solución para el aprovechamiento rentable del medio forestal, a través de la
industrialización de sus productos y el establecimiento de plantaciones.”[17]
1.6.2. Producción y comercialización en el Ecuador. El número de hectáreas cultivadas con el
fruto es extensa, puesto que, se distribuye por gran parte de la amazonia ecuatoriana. Sin embargo,
actualmente no existe un estudio que proporcione datos sobre la producción del fruto en Ecuador.
En cuanto a la comercialización, se conoce que una parte minoritaria de la producción se destina
para consumo local, a través de la comercialización del fruto cocinado a un costo de 0,25 USD
por cada 25 frutos, convirtiéndose en fuente de ingreso económico para sus habitantes.
12
2. ACEITE
Un aceite está íntimamente relacionado con una grasa, puesto que, ambos son compuestos
lipídicos, que junto con los carbohidratos y proteínas, son los principales componentes
estructurales de las células vivas. Su característica principal es el ser solubles en solventes
orgánicos e insolubles en agua.
2.1. Generalidades
Un aceite es aquella sustancia grasa líquida que proviene principalmente de fuentes vegetales:
como semillas y frutos, aunque también existen aceites de origen animal.
“Entre las semillas de plantas cultivadas por su aceite, las más conocidas son: el cacahuete, la
colza, el ricino, la soja y el girasol. A estas se deben agregar las plantas cultivadas para la
producción de fibras textiles y en segundo lugar aceite: algodón y lino principalmente. En cuanto
a los frutos oleaginosos, estos provienen principalmente del cocotero (copra), del nogal, de la
palma de aceite (palma y palmito) y del olivo (aceitunas).”[18]
De forma general a continuación se describen las diferencias que existen entre grasas y aceites:
La grasa generalmente es un término para referirse a aquellas sustancias sólidas y semi-
sólidas a temperatura ambiente (25 °C), mientras que el término aceite se usa con referencia
a sustancias que son líquidas al ambiente.
Por lo general una grasa es aquella que proviene de los tejidos adiposos de los animales y el
aceite es aquel que proviene de semillas o frutos oleaginosos.
Desde el punto de vista químico, la diferencia para que una grasa sea sólida o líquida a
temperatura ambiente, es la estructura de los ácidos grasos. Las grasas tienen cadenas
carbonadas más largas y saturadas, es decir, en su estructura molecular existen únicamente
enlaces simples entre carbonos, esto hace que se mantengan sólidas a temperatura ambiente.
En cambio, los aceites tienen cadenas más cortas e insaturadas, es decir, en su estructura
molecular tienen enlaces dobles entre carbonos, esto provoca que se mantengan en estado
líquido a temperatura ambiente.
13
2.2. Estructura y composición química
En la mayoría de los casos un aceite vegetal está compuesto por una mezcla de triglicéridos,
ácidos grasos libres y otros componentes.
2.2.1. Triglicéridos. Los triglicéridos son ésteres y “Desde el punto de vista estructural, un
triglicérido puede considerarse formado por la condensación de una molécula de glicerol con tres
de ácidos grasos, para dar tres moléculas de agua y una de un triglicérido.”[19]
OH
OH
H
C
C
C
H
H
H
H
OH
+
HOH
HOH
HOH
+
H
C
C
C
H
H
H
H
Glicerol Ácidos grasos Agua Triglicérido
Figura 4. Reacción de formación de un triglicérido
Cuando los ácidos grasos que conforman el triglicérido son iguales, se obtiene un triglicérido
simple y si son diferentes se le denomina triglicérido compuesto o mixto.
“Cuando un triglicérido mixto contiene tres radicales ácidos diferentes, presenta tres formas
isométricas posibles, según sea el radical ácido que ocupe la posición central (𝛽) de la molécula
y los que ocupen las dos posiciones extremas (“y 𝛼 ,). Y cuando tiene solamente dos radicales
ácidos diferentes tendrá, de forma análoga, dos isómeros posibles.”[20]
H
C
C
C
H
H
H
H
H
C
C
C
H
H
H
H
H
C
C
C
H
H
H
H
β-oleopalmitoestearina β-palmitooleoestearina α -oleodipalmitina
Figura 5. Ejemplos de triglicéridos mixtos
14
2.2.2. Ácidos grasos. Son compuestos orgánicos formados por átomos de carbono (C), oxígeno
(O) e hidrógeno (H). Poseen un solo grupo carboxilo (COOH) como grupo funcional ubicado en
uno de los carbonos extremos.
La cadena carbonada del ácido graso es lineal, larga y generalmente el número de átomos de
carbono es par (4 a 24 átomos de carbono).
H
C
H
HOOC
H
C
H
H
C
H
H
Figura 6. Ejemplo de un ácido graso [21]
La figura a continuación representa un esquema gráfico del peso molecular del triglicérido, en la
que se visualiza dos secciones:
“La sección A correspondiente a C3H5 que tiene un peso molecular de 41.
La sección B correspondiente a la suma de los pesos moleculares de los radicales de ácidos
grasos (RCOO) que va desde 650 a 970 aproximadamente.
Dado esto, los ácidos grasos que conforman la molécula del triglicérido representan alrededor del
95 % del peso total de la molécula.” [22]
H
C
C
C
H
H
H
H
A B
Peso Molecular41
Peso Molecular650 a 970
Figura 7. Preponderancia ponderal de un triglicérido
“Debido a esta preponderancia ponderal y también por el hecho de que comprenden la parte activa
de la molécula, los ácidos grasos ejercen una marcada influencia sobre el carácter de los
15
glicéridos. Por consiguiente, la química de los aceites y grasas es una extensión de la de los ácidos
grasos.”[23]
2.2.2.1. Clasificación. A los ácidos grasos se los puede clasificar en dos grupos:
a) Ácidos grasos saturados. Todos los enlaces de la cadena carbonada saturada son simples, es
decir, los enlaces entre carbonos (C-C) y los enlaces carbono e hidrógeno (C-H).
H
C
H
HOOC
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
Figura 8. Estructura de un ácido graso saturado [24]
La fórmula química es la siguiente: CH3(CH2)n-COOH.
“Están unidos a la cadena el número máximo de átomos de hidrógeno que pueden llevar las
cadenas carbonadas, son muy estables. Los enlaces sencillos entre dos átomos de carbono (C-C)
pueden girar libremente. Por consiguiente la molécula del ácido graso es extremadamente móvil
y las cadenas carbonadas de los ácidos grasos pueden disponerse en líneas rectas y ocupar menos
espacio.”[25] Es por esta razón que los ácidos grasos saturados se mantienen sólidos o semisólidos
a temperatura ambiente.
Los ácidos grasos saturados gracias a los enlaces simples de su estructura pueden soportar altas
temperaturas, y por ende, el punto de fusión es alto.
En su gran mayoría estas grasas se encuentran en los alimentos de origen animal, como la carne
y derivados de la leche. La mayoría de plantas carecen de este tipo de grasas, a excepción del
aceite de coco.
b) Ácidos Grasos Insaturados. Los ácidos grasos insaturados son aquellos en los cuales los
carbonos están unidos entre sí por dobles enlaces (C=C).
16
Un lípido insaturado tiene dobles enlaces entre algunos carbonos, esto provoca que el tamaño de
molécula disminuya, pues no hay muchos átomos de hidrógeno enlazados al carbono, porque el
carbono usa el enlace para unirse con sigo mismo. Al disminuir el tamaño de molécula por causa
de los dobles enlaces, este tipo de lípidos están presentes como aceites líquidos a temperatura
ambiente.
H
C
H
HOOC
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C =
H
C
H
C
H
H
C
H
H
Figura 9. Estructura de un ácido graso insaturado [26]
Cuando el ácido graso contiene un solo enlace doble se llaman ácidos grasos mono-insaturados,
mientras que si contiene más de dos dobles enlaces se denominan poliinsaturados (figura 8). Los
monoinsaturados suelen tener el enlace doble en el carbono 9, mientras que los ácidos grasos
poliinsaturados lo tienen cada tres átomos de carbono.
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C =
H
C
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C =
H
C
H
C
H
H
C =
H
C
H
C
H
H
C
H
H
C
H
Grasa poliinsaturada
Grasa monoinsaturada
Figura 10. Ejemplo de un ácido graso mono-insaturado y poliinsaturado [27]
Los ácidos grasos con triples (− 𝐶 ≡ 𝐶 −) enlaces son poco comunes.
c) Ácidos grasos cis y trans. Los enlaces dobles de los ácidos grasos insaturados son muy fuertes
y previenen la rotación de los carbonos alrededor del eje del enlace doble. Esta rigidez provoca
la formación de isómeros geométricos denominados Cis y Trans, arreglos que solamente pueden
cambiarse rompiendo los enlaces dobles.
17
Los isómeros geométricos cis y trans describen la orientación o posición de los átomos de
hidrógeno con respecto al enlace doble. Cis significa “en el mismo lado”, es decir, el grupo -H se
ubica en el mismo lado de un doble enlace. Trans quiere decir “en el lado opuesto”, es decir, que
el grupo –H se ubica uno a cada lado del doble enlace.
“Como se aprecia en la figura 10 la configuración cis (ácido oleico) tiene una forma de V en el
punto en donde se encuentra el doble enlace, mientras que la configuración trans (ácido elaídico)
tiene forma recta.” [28]
C C
H H
= C C
H
=
H
Cis Trans
Cis (forma doblada) Trans (rectilineo)
Figura 11. Tipos de ácidos grasos insaturados según la estructura de los enlaces dobles cis
y trans
Los ácidos grasos que existen en la naturaleza, por lo general tienen la configuración Cis, mientras
que una pequeña porción presentan la configuración trans.
Las fuentes de grasas cis son aceites de semillas, frutos secos, huevos, aceite de pescado,
aguacate, entre otros. Las fuentes de grasas trans son el calentamiento y la cocción de aceites a
altas temperaturas, alimentos que han sido expuestos a procesos industriales como la
hidrogenación o solidificación de aceites para uso en grasas para pastelería y margarinas, de
manera natural en animales bovinos y rumiantes.
2.2.2.2. Nomenclatura de los ácidos grasos. Existen varias nomenclaturas para identificar a un
ácido graso. Las nomenclaturas abreviadas utilizan las designaciones tipo, que son las
abreviaciones para el número de átomos de carbono (lado izquierdo) y el número de dobles
enlaces (lado derecho). El sistema IUPAC establece que la cadena de ácido graso se enumera a
18
partir del carbono que forma el grupo funcional carboxilo. La posición de los dobles enlaces que
contenga la molécula se indica con la letra delta mayúscula (∆).
“El sistema “omega” (ω) toma como referencia el extremo metilo de la molécula e indica la
longitud de la cadena, el número de dobles enlaces y la posición de, solo, el primer doble enlace
contando desde el carbono ω (el carbono más alejado del carboxilo, al que se asigna la última
letra del alfabeto griego ya que, tradicionalmente, al carbono contiguo al grupo carboxilo se le ha
denominado alfa).”[29]
En el sistema omega la posición de los dobles enlaces también se identifica con la letra “n”
minúscula.
2.2.2.3. Ácidos grasos más importantes en un aceite (omegas). Los ácidos grasos que tienen
mayor importancia dentro de la estructura química de un aceite son los siguientes:
“El ácido alfa linolénico (C 18:3, ω-3) es un ácido graso poliinsaturado esencial de 18 átomos de
carbono con 3 instauraciones o doble enlaces; su primer doble enlace empieza en el C3.
El ácido linoléico (C 18:2, ω-6) es un ácido graso poliinsaturado esencial de 18 átomos de carbono
con 2 insaturaciones o doble enlaces; su primer doble enlace empieza en el C6.
El ácido oleico (C 18:1, ω-9) es un ácido graso monoinsaturado. Esta denominación proviene del
único enlace doble en el C9.” [30]
H
C
H
HOOC
H
C
H
H
C
H
H
C =
H
C
H
C
H
H
C
H
H
hasta18 9 ... 2 1
Ácido oléicoC 18:1 ω -9
H
CHOOC
H
C
H
C
H
H
C =
H
C
H
C
H
H
C
H
HÁcido linoléicoC 18:2 ω -6
=
H
C
H
H
C
H
HOOC
H
C
H
C C
H
C
H
C= C
H
C
H
C= C=
H
C
H
H
C
H
H
H HH HH H
6 ... 3 1
... 3 2 1
Ácido linolénicoC 18:3 ω -3
Figura 12. Principales ácidos grasos
19
“Son los componentes principales de los aceites y son conocidos como “grasas buenas”, por el
papel que ejercen en el control del colesterol y en las enfermedades del corazón.”[31] Se ha
demostrado que el consumo habitual de aceites que contengan ácidos grasos ricos en omegas en
una dieta balanceada resulta beneficioso, sin embargo la ingesta en exceso causa un posible efecto
adverso de los ácidos grasos poliinsaturados.
El cuadro 1 que se ilustra a continuación muestra ejemplos de ácidos grasos saturados e
insaturados:
Cuadro 1. Ejemplos de ácidos grasos saturados e insaturados
Nombre común Formula
Química
Nombre
Sistemático
Estructura Punto de
Fusión
[°C]
Fuentes
ÁCIDOS GRASOS
SATURADOS
Butírico C3H2COOH Ácido Butanoico 4:0 Mantequilla
Coproico C5H11COOH Hexanoico 6:0 - 3,4 Mantequilla
Caprílico C7H15COOH Octanoico 8:0 16,7 Aceite Coco
Cáprico C9H19COOH Decanoico 10:0 31,6 Aceite Coco
Laúrico C11H23COOH Dodecanoico 12:0 44,2 Aceite Coco
Mirístico C13H27COOH Tetradecanoico 14:0 54,4 Aceite Palmiste
Palmítico C15H31COOH Hexadecanoico 16:0 62,9 Aceite Palma
Esteárico C17H35COOH Octadecanoico 18:0 69,6 Grasas animales
Araquídico C19H39COOH Eicosanoico 20:0 75,4 Aceite cacahuete,
pescado
ÁCIDOS GRASOS
INSATURADOS
CIS
Oleíco C17H33COOH 9 Octadecenoico 18:1 n-9 16,3 Aceite Oliva
Linolénico C17H29COOH 9,12,15
Octadecatrienoico
18:3 n-3 -11 Aceite lino
Linoléico C17H31COOH 9,12
Octadecadiénoico
18:2 n-6 - 5 Aceite semilla de
uva
Araquidónico C19H31COOH 5,8,11,14
Eicosatetraenoico
20:4 n-6 - 50 Grasas higado
ÁCIDOS GRASOS
INSATURADOS
TRANS
Elaídico (trans) C17H33COOH 9 Octadecenoico 18:1 46 Grasas hidrogenadas
Linoelaídico (trans) C17H31COOH 9,12
Octadecadiénoico
18:2 28 Alimentos
procesados y fritos
En la tabla se puede apreciar que para el ácido de cadena corta: oleico el punto de fusión es de
16,3 °C, mientras que para él ácido linolénico con tres insaturaciones el punto de fusión es de -11
°C, lo que indica que el punto de fusión de un aceite disminuye conforme aumenta el grado de
insaturación. Para el caso del ácido laúrico el punto de fusión es de 44,2 °C y para el ácido graso
20
araquídico el punto de fusión es de 75,4 °C, lo que evidencia que cuanto mayor sea la longitud de
cadena mayor es el punto de fusión del aceite. Finalmente para una configuración cis los puntos
de fusión son menores a los puntos de fusión para una configuración trans.
2.2.3. Ácidos grasos libres. Son ácidos grasos que tienen un grupo ácido, pero no están unidos
al glicerol o a algunas otras moléculas en un aceite o grasa.
“Los ácidos grasos como tales (ácidos grasos libres) son poco frecuentes en los alimentos, y
además son generalmente producto de la alteración lipolítica. Sin embargo, son constituyentes
fundamentales de la gran mayoría de los lípidos, hasta el punto de que su presencia es casi
definitoria de esta clase de sustancias.” [32]
2.2.4. Otros componentes. Un aceite también puede contener cantidades menores de otros
componentes, tal como se indican a continuación:
Foslolípidos que son compuestos anfipáticos (tienen extremo hidrófobo y extremo
hidrofílico) formados por una molécula de glicerol a la cual se unen dos ácidos grasos y un
compuesto fosfato. Ejm.: Fosfatidilcolina, fosfatidiletanolamina, fosfatidilserina,
fosfatidilinositol.
Glicolípidos que son lípidos que contienen azúcares, es decir, biomoléculas formadas por la
unión entre un lípido y un grupo glucídico o hidrato de carbono. Por ejemplo, el cerebrósido.
Ésteres de esteroles y alcoholes terpénicos
Ceras, que son ésteres de ácidos grasos con alcoholes grasos saturados de cadena lineal.
Todos los compuestos nombrados anteriormente incluídos los triglicéridos forman parte de la
materia saponificable.
En cambio la materia insaponificable es la fracción minoritaria de un aceite, y va alrededor del
1-2% del contenido total del aceite. La composición es muy variada y abarca compuestos de
diferente naturaleza y estructura química. Estos compuestos son los siguientes:
Alcoholes con estructura triterpénica, alcoholes saturados, dialcoholes.
Vitaminas A, E y D, antioxidantes.
Esteroles como el colesterol cuando se trata de grasas de origen animal y el β-sitosterol
cuando es de origen vegetal.
21
Colorantes como xantofila, clorofila y caroteno.
Hidrocarburos insaturados (escualeno) y saturados (parafinas), que van alrededor de 0,1 –
0,2%, y son de cadena larga que van desde 𝐶18 − 𝐶36 . También pueden existir hidrocarburos
de estructura terpénica; hidrocarburos de estructura esteroidea, hidrocarburos formados por
deshidratación de determinados esteroles en la refinación y en ciertas manipulaciones a que
son sometidos los aceites.
2.3. Características fisicoquímicas de los aceites
El aceite sufre varias reacciones químicas, sin embargo, en este acápite únicamente se describen
las reacciones de interés en esta investigación. Las cuales se detallan a continuación:
2.3.1. Densidad. “Para caracterizar el estado de agregación tan singular de la sustancia, se emplea
la propiedad física intensiva denominada densidad, que nos indica la cantidad de masa del cuerpo
material contenido en un volumen definido de ella.”[33].
Dicho de otro modo la densidad de un aceite, se define como la relación de su masa por unidad
de volumen, y se expresa en gramos por mililitro.
Se debe tomar en cuenta de lo siguiente:
1) “Los valores de densidad de las sustancias dependen de la presión y temperatura a la cual se
encuentre, pero no dependen de la gravedad.
2) Estando a la misma presión y temperatura es posible diferenciar a dos sustancias químicamente
puras por sus valores de densidad, debido a que es una propiedad intensiva y característica de
cada sustancia.
3) Para una sustancia química, generalmente se cumple: Dsolido > Dliquido > Dgas
4) La densidad de sustancias sólidas y liquidas varia en cantidades muy pequeñas con la
temperatura, por lo cual generalmente se considera constante en un rango de temperatura de 0°C
a 30°C. En cálculos muy precisos se debe considerar que la densidad disminuye al aumentar la
temperatura, esto se debe a la dilatación o aumento de volumen que experimentan las sustancias
al ser calentadas.”[34]
5) La densidad disminuye a medida que la saturación crece. Es decir, la densidad varía según el
tipo de aceite o grasas.
22
Entre las aplicaciones de la densidad está la identificación, control de la pureza y fraude de los
aceites, datos de mucha importancia en relación al control de calidad, procesamiento y diseño de
equipos para el procesamiento de aceites y grasas. Adicionalmente, la densidad es uno de los
parámetros más importantes en el almacenamiento, transporte y comercialización de los aceites.
2.3.2. Acidez. Es la cuantificación de la cantidad de ácidos grasos libres presentes en los aceites
y grasas. La presencia de ácidos grasos libres se debe a una reacción de hidrólisis de los
triglicéridos que conforman el aceite. Esta reacción generalmente es provocada por la acción de
enzimas lipolíticas (lipasas), que actúan como catalizadores de la reacción, a condiciones
normales de temperatura y presión.
La acidez se puede expresar como índice de acidez o porcentaje de acidez.
Índice de acidez. Es el número de miligramos de base (KOH o NaOH) requeridos para
neutralizar la acidez libre por gramo de muestra.
Porcentaje de acidez. Se define como la cantidad de ácidos grasos libres presentes en 100
gramos de aceite. Este porcentaje por lo general es expresado como ácido oleico, bajo el
supuesto de que el peso molecular de los ácidos libres es igual al peso molecular del ácido
oleico. Sin embargo, no siempre se cumple esto, por tal razón, se puede expresar el porcentaje
de acidez en función del ácido graso libre que predomine en la muestra.
“La mayoría de los aceites no refinados contienen cantidades relativamente elevadas de ácidos
grasos libres. Una cantidad típica para el aceite de soja bruto es de 0,5 a 1,5 %. El aceite bruto de
palma contiene del 3,0 al 5% de ácidos grasos libres. Los aceites y grasas refinados que están
listos para el uso en alimentos tienen habitualmente un nivel de ácidos grasos libres inferior al
0,05%.”[35]
Por ser el índice de acidez una medida del grado de descomposición de un aceite, se usa como un
indicativo general de la condición y comestibilidad de un aceite.
2.3.3. Índice de peróxido. La oxidación de un aceite se debe a la adición del oxígeno a los dobles
enlaces de la cadena carbonada del ácido graso, dando lugar a la formación de compuestos
denominados hidroperóxidos o peróxidos. La luz, el calor y metales actúan como catalizadores.
La medida cuantitativa de peróxidos está dada por el índice de peróxidos, definido como la
cantidad de oxígeno activo (miligramos o miliequivalentes de 𝑂2) presente en un kilogramo de
muestra.
23
“La determinación de peróxidos se basa en su capacidad de liberar yodo de una disolución de
yoduro de potasio en ácido acético glacial. El yodo formado se valora con una disolución patrón
de tiosulfato de sodio, utilizando una disolución de almidón como indicador.”[36]
En la primera fase de oxidación los peróxidos están estables y en las últimas fases inician a
descomponerse, reaccionando entre sí para formar compuestos de rancidez oxidativa (aldehídos,
cetonas y ácidos de menor peso molecular).
2.3.4. Índice de saponificación. La saponificación se fundamenta en la reacción de hidrólisis del
triglicérido del aceite con una base, dando como producto glicerina y sales solubles de ácido
graso, también llamadas jabón. Además la saponificación es función inversa del peso molecular
medio del aceite o la grasa.
El índice de saponificación es la cantidad en miligramos de una base (KOH o NaOH) que se
necesita para saponificar un gramo de aceite o grasa.
“El procedimiento consiste en calentar un exceso de una disolución de hidróxido de potasio en
etanol, con una masa conocida de un triacilglicerol, hasta que la reacción de saponificación sea
completa. El exceso de base se valora con una disolución patrón de un ácido y se calcula el índice
de saponificación a partir de la cantidad de base fuerte que reacciona con la muestra”. [37]
Este índice es utilizado para la estimación de la composición de mezclas grasas, y para la
identificación del tamaño de la cadena carbonada de ácidos grasos de un aceite.
2.3.5. Índice de yodo. Es un indicativo del contenido de ácidos grasos insaturados presentes en
el aceite o grasa. El índice depende del número medio de dobles enlaces por molécula y el peso
molecular medio del aceite. Por consiguiente, el índice es mayor cuanto mayor sea el número de
dobles enlaces por unidad de grasa o aceite. Además depende del solvente, el halógeno y de
condiciones externas.
Cuantitativamente el índice de yodo se expresa como el número de gramos de yodo consumido
por 100 gramos de muestra.
El método se basa en la reacción química del halógeno con los ácidos grasos en medio acético,
generando yodo libre, para finalmente cuantificar la cantidad de yodo libre realizando una
valoración con una solución patrón. Se debe procurar que se dé la sustitución del halógeno y no
24
la sustitución de hidrógeno por el halógeno. Para garantizar esta situación se debe realizar el
ensayo en ausencia de la luz.
El índice de yodo se aplica a nivel industrial para identificación de un aceite o grasa.
Según el índice de yodo los aceites vegetales pueden dividirse en tres grupos:
Cuadro 2. Clasificación de los aceites según el índice de yodo
Índice de yodo Tipo de Aceite Ejemplos
≥ 140 Secante aceite de Ricino deshidratado, aceite de Linaza
110 - 140 Semi-secante Aceite de Soja refinado.y aceite de Colza
< 110 No secante Aceite de Orujo y aceite de Ricino primera
presión
Fuente: Transformaciones Químico Industriales S.L. Aceites. [En línea]. 10 de Mayo del
2010. [Fecha de consulta: 30 de Junio 2015]. Disponible en:
<http://traquisa.com/index.php?option=com_content&view=category&layout=blog&id=8&
Itemid=15&lang=es >
2.4. Métodos de extracción de un aceite
2.4.1. Extracción por prensado. Es el método más antiguo para la extracción de aceites. Los
frutos y semillas oleaginosas previamente pasan a una etapa de lavado, descortezado y trituración,
luego son sometidos a presión por equipos batch o de forma continua.
La desventaja de este tipo de extracción de aceite es el bajo rendimiento, puesto que luego de
exprimir el aceite la pasta prensada tiene un contenido de aceite residual del 5-7%. Además el
líquido obtenido es una mezcla compuesta de aceite, sólidos y otros líquidos, por lo que se hace
necesario aplicar un proceso de separación.
Los equipos que se usan para prensado son: tornillo sin fin, palancas, cuñas, prensas expeller,
rodillos, extractores, entre otros.
“Para comprender de mejor manera el funcionamiento de la extracción por prensado en frío se va
a tomar como ejemplo el funcionamiento del equipo “Oil Expeller”, este consta de una prensa
helicoidal que tritura la materia vegetal extrayendo todo tipo de líquido que este contenido en
25
ésta. La mezcla de líquido sólido es dirigida hacia la cabeza de la prensa donde es filtrada de
modo tal, que solo el líquido fluye a través de los agujeros de salida situados a los lados de la
prensa, mientras que los sólidos molidos son direccionados hacia la parte posterior de la cabeza
de la prensa, pudiéndose extraer como una masa con poco contenido de líquidos”. [38]
2.4.2. Extracción por solventes. Esta técnica se inició en el año de 1885 en Francia, utilizando
di-sulfato de carbón como solvente, y en 1924 se inició la utilización de derivados de petróleo
como solventes.
El proceso de extracción por solventes consiste en poner en contacto una fase sólida (materia
oleaginosa), previamente triturada o molida, con un solvente (de preferencia orgánico) para
separar uno o más componentes (aceite); contenidos en la fase sólida. Esto se da por la acción del
solvente. El aceite es separado del solvente por medio de evaporadores y destilación al vacío.
Actualmente es la técnica más utilizada industrialmente para la obtención de aceite a partir de
semillas y frutos oleaginosos; debido a que posee un alto poder de remoción. La torta resultante
del proceso de extracción contiene un aceite residual de alrededor del 1%.
Es un mecanismo orientado generalmente a materias primas oleaginosas de un contenido de aceite
de alrededor del 20%.
En la industria aceitera los equipos utilizados son los extractores Bollman y Esmet, pero, estos
equipos tienen el mismo principio de funcionamiento que un equipo soxhlet (usado a nivel de
laboratorio), que mediante lavados sucesivos el solvente arrastra el contenido oleaginoso.
“Lo que hace el extractor Soxhlet es realizar un sinfin de extracciones de manera automática, con
el mismo solvente que se evapora y condensa llegando siempre de manera pura al material.
La extracción Soxhlet se fundamenta en las siguientes etapas: 1) colocación del solvente en un
balón. 2) ebullición del solvente que se evapora hasta un condensador a reflujo. 3) el condensado
cae sobre un recipiente que contiene un cartucho poroso con la muestra en su interior. 4) ascenso
del nivel del solvente cubriendo el cartucho hasta un punto en que se produce el reflujo que vuelve
el solvente con el material extraído al balón. 5) Se vuelve a producir este proceso la cantidad de
veces necesaria para que la muestra quede agotada. Lo extraído se va concentrando en el balón
del solvente.”[39]
26
Figura 13. Equipo de extracción soxhlet
“El aceite crudo obtenido a partir de extracción por solventes contiene cantidades variables y
relativamente reducidas de impurezas que no son glicéridos. Algunas de las impurezas afectan la
calidad del aceite para su uso comestible y por lo tanto es necesario eliminarlas. Las impurezas
son de dos tipos generales: insolubles y solubles en aceite. Las impurezas insolubles consisten en
fragmentos de semillas, excedente de humedad y una fracción cerosa que hace que el aceite
refrigerado se vea turbio. Las impurezas solubles en aceite son más difíciles de extraer. Incluyen
ácidos grasos libres, fosfátidos, sustancias gomosas o mucilaginosas, cuerpos pigmentados,
fracciones de proteínas, tocoferoles, esteroles, carbohidratos, cetonas y aldehídos. Estas
impurezas pueden estar en una solución real o en suspensión coloidal. Algunas se encuentran en
cantidades mínimas.”[40]
2.4.3. Extracción con fluidos supercríticos. Este método tiene su aplicación principal en la
industria de los aceites.
Un fluido supercrítico es un gas o líquido en condiciones de presión y temperatura a las de su
punto crítico. Se considera punto crítico aquél en el que la fase líquida y vapor se vuelven
indistintas, esto es, la fase crítica, determinada normalmente por los parámetros: presión crítica,
temperatura crítica y densidad crítica.
En esta fase, el fluido tiene propiedades típicas que lo hacen especialmente indicado como
solvente de extracción, así:
27
a) El hecho de poseer viscosidades próximas a las del gas, aumenta su poder de difusión.
b) Densidades próximas a las del líquido, favorece la interacción entre las moléculas de solvente
y soluto.
c) Con pequeñas variaciones de presión y temperatura se puede variar la densidad del fluido
controlando así su poder solvente.
d) La separación del solvente puede ser hecha sencillamente por variación de la presión y/o
temperatura.
Los fluidos utilizados como solventes de extracción supercrítico son el dióxido de carbono,
propano, agua, amoníaco, hexano, etileno, tolueno y el óxido nitroso. De todos los solventes
referidos, el más utilizado es sin duda alguna el dióxido de carbono, a causa de los bajos valores
de sus parámetros críticos (especialmente la temperatura, que permite su utilización en
extracciones con productos volátiles o que se alteran químicamente a altas temperaturas), ser
químicamente inerte, no tóxico (lo que lo hace adecuado para la industria alimentaria), no
corrosivo y barato.”[41]
Figura 14. Extracción por fluidos supercríticos
Tiene como ventajas proporcionar un rendimiento mayor al de las prensas hidráulicas, gran ahorro
de mano de obra y se adaptan a gran gama de materias primas. Dentro de las desventajas de este
proceso está el hecho de que tienen un alto consumo de energía.
2.5. El aceite en la nutrición
Los aceites son beneficiosos para la salud en su gran mayoría, sin embargo, existen aceites que
afectan seriamente a la salud humana.
28
2.5.1. Beneficios para la salud. Desde el punto de vista nutricional, los ácidos grasos omega-9
se les considera como no esenciales porque pueden ser sintetizados por el organismo, en cambio
los ácidos grasos omega-6 y omega-3 son esenciales porque no pueden ser sintetizados por el
cuerpo. Se recomienda la ingesta de aceites que son ricos en ácidos grasos mono y poliinsaturados.
A continuación se enuncian algunos de los beneficios para la salud por parte de los ácidos grasos
más importantes en un aceite:
“El ácido alfa linolénico (C 18:3, ω-3). Su ingesta regular ayuda a la eficiencia del
funcionamiento del cerebro, como el mejoramiento de la neurotransmisión que contrarresta
trastornos psiquiátricos como la depresión y la esquizofrenia. (Tapia, 2005).
El ácido linoléico (C 18:2, ω-6). Es útil para varias actividades esenciales como son: cumplir
funciones energéticas y de reserva metabólica, y formar la estructura básica de algunas
hormonas y de las sales biliares. (Valenzuela, 2003). Este ácido compite con el ω-3 por las
mismas enzimas por lo que se deben consumir en diferentes proporciones que equilibren esta
acción. (Silveira, 2003). Según el profesor Sanders, del King`s College, en Londres, la
proporción omega-3/omega-6 idónea debe estar alrededor de 3:1. (Guillén J., 2009).
Ácido graso oléico (C 18:1, ω-9). No es un ácido graso esencial ya que nuestro organismo
puede sintetizarlo. Su consumo baja los niveles de colesterol total, de colesterol LDL
(colesterol malo) y de triglicéridos. También disminuyen el riesgo de enfermedades
cardiovasculares y hepáticas.”[42]
Los ácidos grasos omega 3 de cadena corta están presentes en semillas y frutos. Mientras que los
ácidos grasos omega 3 de cadena larga están en especies marinas, estos son: el EPA (ácido
eicosapentaenoico, C20:5) y el DHA (ácido docosahexaenoico, C22:6). El consumo de EPA y
DHA es altamente valorado, puesto que poseen propiedades antinflamatorias,
neurodegenerativas, cáncer, artritis, enfermedades cardiovasculares, entre otras. Sin embargo esto
no quiere decir que el consumo de omega 3 de cadena corta sea menos importante, al contrario es
recomendable su ingesta en la dieta, ya que al ingresar al organismo reacciona con enzimas para
formar ácidos grasos omega 3 de cadena larga.
Además los aceites son beneficiosos ya que previenen quemaduras de la piel. Además de ser
beneficioso para el cabello y uñas.
2.5.2. Daños para la salud. Los daños a la salud se deben principalmente a la ingesta de aceites
ricos en ácidos grasos saturados y ácidos grasos trans.
29
Además la ingesta en exceso de aceites saturados, principalmente ricos en ácido palmítico, puede
generar enfermedades de tipo cardiaco, debido a una elevación de los niveles de colesterol en la
sangre y arterias.
Se recomienda tener una dieta equilibrada de estos aceites, puesto que esto causará más beneficio
que daño a la salud. La “American Dietetic Association” expresa que un adulto debe ingerir del
20-35% de calorías en forma de grasas, evitando los aceites ricos en ácidos grasos saturados y las
grasas trans.
2.6. Aplicaciones de los aceites vegetales
Los aceites son utilizados principalmente en el proceso de fritura, en donde, se usa el aceite con
el fin de transferir velozmente calor al alimento para su cocción. Además el calor que se transfiere
provoca la eliminación de microorganismos y la inactivación de enzimas. Cabe recalcar que la
fritura aporta efecto lubricante, sabor, dorado y textura crocante a los alimentos, características
que no se consiguen con otros medios de cocción. Sin embargo, el agua aportada por los alimentos
en el proceso de fritura provoca un aceite de baja calidad con un color y sabor diferente al original,
además las altas temperaturas provocan un aceite más viscoso que se absorbe fácilmente por el
alimento. Ante esto, es importante la atención a la calidad del aceite para freír. Cuando un aceite
es más saturado es más estable a las disociaciones oxidativas e hidrolíticas y no se polimerizan.
Dentro del arte culinario los aceites se usan como aderezo de las ensaladas y vegetales, para
sazonar y guisar las comidas.
A nivel industrial se aplica en la elaboración de aliños, mayonesas, bases para margarinas,
mantecas vegetales, en panadería, repostería, en la industria de los embutidos y atunes enlatados,
pastas, mezclas para sopas, helados, salsas, entre otras. Todos estos productos están presentes en
la dieta del ser humano.
“Es ampliamente usado en la industria farmacéutica como en la producción de preservativos; en
alimentos industriales procesados una parte de este ácido debe ser saturado con hidrógeno para
que el alimento sea más estable, lo que hace que se originen grasas hidrogenadas y de
configuración trans, que en nuestro organismo funcionan se comportan como grasas saturadas.
Aquí radica el problema que se plantea en la industria mundial al intentar erradicar las grasas
malas saturadas o parcialmente hidrogenadas.” [43]
30
Un sin número de los aceites existentes en la naturaleza también tienen efectos beneficiosos para
la piel, cabello y uñas. Son altamente hidratantes, ya que poseen altos contenidos de vitamina E,
la que es utilizada ampliamente en el cuidado de la piel y se aplican directamente en el cuerpo.
Debido a la reacción de saponificación, que es diferente en cada tipo de aceite, se pueden elaborar
jabones, usados para limpieza de la piel y ropa.
31
3. EXTRACCIÓN SÓLIDO- LÍQUIDO
3.1. Generalidades
“La extracción sólido- líquido es una operación unitaria cuya finalidad es la separación de uno o
más componentes contenidos en una fase sólida, mediante la utilización de una fase líquida o
disolvente” [44]
Figura 15. Esquema de extracción sólido – líquido
Los componentes de un sistema de extracción sólido-líquido son las que se describen a
continuación:
Soluto.- Sustancia que se desea extraer, es decir, es el componente o componentes que se
transfieren desde es sólido hasta el solvente.
Inerte.- Sólido que es insoluble en el solvente. De aquí nace la necesidad de utilizar un
solvente a fin a lo que se desea extraer o separar.
Solvente.- Se define como la parte líquida que entra en contacto con la parte sólida para
separar todos los compuestos solubles en ella.
Extracto.- Es la mezcla o solución producto de la extracción, conformada por el soluto y el
solvente.
Refinado.- Es el sólido inerte que contiene parte de la solución retenida por el mismo.
32
En una extracción sólido- líquido las operaciones que intervienen son las siguientes:
Un cambio de fase del soluto, que es prácticamente instantánea.
Una difusión del soluto a través del solvente que está contenido en los poros del inerte.
Una transferencia del soluto desde las inmediaciones de la interfase sólido-líquido hasta el
seno de la masa principal del solvente.
Es una extracción continua que se realiza en un sistema cerrado y con un solvente caliente. El
proceso consiste en la maceración de la muestra sólida a extraer contenida en un cartucho
colocado en la cámara de extracción, con un disolvente orgánico, previamente vaporizado y
condensado en un refrigerante. El paso del disolvente orgánico con parte del producto extraído al
matraz inicial, permite que el mismo disolvente orgánico vuelva a ser vaporizado, repitiendo un
nuevo ciclo de extracción, mientras que el producto extraído, no volátil, se va concentrando en el
matraz.
3.2. Fundamento
“El fundamento es aprovechar diferencias de solubilidad de los sólidos en un determinado
disolvente. Es una operación con transporte de masa entre fases.
Para llevar a cabo el proceso es necesario:
Contacto del disolvente en el sólido a tratar, para disolver el componente soluble o soluto.
Separación de la solución y el resto del sólido con la solución adherida al mismo.
La solución separada se denomina flujo superior o extracto y el sólido inerte acompañado de la
solución retenida por el mismo, flujo inferior o refinado. Una unidad de extracción, que recibe el
nombre de ideal o teórica, cuando la solución correspondiente al extracto, tiene la misma
concentración que la retenida por el sólido en el flujo inferior. La transferencia de masa tiene
lugar en el sentido sólido-líquido y no se considera el caso inverso.”[45]
3.3. Factores que intervienen en la extracción
3.3.1. Naturaleza del solvente. Se recomienda que el solvente debe ser lo más selectivo posible
y además debe cumplir con ciertas recomendaciones:
33
No debe ser tóxico.
Debe tener bajo punto de ebullición (50-70 °C).
Debe ser miscible en agua (sólido-líquido) o inmiscible (líquido- líquido).
Baja tendencia a formar emulsiones.
Baja viscosidad para que pueda circular con facilidad.
Bajo costo y fácil adquisición.
Los solventes más utilizados para realizar una extracción con solventes son Metanol (CH3OH),
agua, etanol (CH3CH2OH), Isopropanol (CH3CHOHCH3), Acetona (CH3COCH3), Eter
dietilico (CH3CH2OCH2CH3), cloroformo (CHCl3), Benceno (C6H6), Hexano (C6H14).
3.3.2. Tamaño de partícula. Con el fin de conseguir una extracción rápida y completa de los
componentes a separar, el tamaño de partícula del sólido a extraer debe reducirse. Esto se logra
con la trituración de la materia prima. Con esto se ofrece al disolvente superficies de contacto
grandes y recorridos de difusión cortos.
Pero tamaños de partícula demasiado pequeños, considerados como polvos muy finos, pueden
causar un apelmazamiento de las partículas, dificultando el paso del solvente y por consiguiente,
el proceso de extracción. Así también, tamaños de partícula grandes o muy grandes también
provocan dificultades en la extracción.
3.3.3. Tiempo de extracción. El disolvente se satura de solutos. Incluso en ocasiones
puede disminuir la concentración debido a degradación del activo.
El tiempo de extracción depende de las características de la materia prima, como es el
grado de división y la dureza. Además de la naturaleza del soluto que se necesita extraer,
como es la volatilidad, oxidante, hidrolizable, etc.
La mayor parte de aceite se extrae durante los primeros 30 minutos.
3.3.4. Relación soluto/solvente. Para extraer el contenido de aceite de la harina, la cantidad de
solvente varía según el tipo de semilla.
La composición del soluto en la alimentación tiene una influencia directa en el gradiente de
concentración. Si la cantidad de soluto es alto, el gradiente de concentración también es alto y el
34
proceso de extracción es rápido, mientras que si la cantidad de soluto en la muestra es bajo, el
gradiente es bajo y la extracción es lenta.
A partir de cierta relación el rendimiento de extracción aumenta muy poco por efectos de la
saturación. Para que la solución se sature depende de las propiedades, de la cantidad de sólido o
solvente que se ponga.
3.3.5. Temperatura. El aumento de la temperatura provoca un aumento de la velocidad porque
la solubilidad es mayor, aumentando los coeficientes de transferencia de materia, favoreciendo la
extracción. “Pero también se observa que sobrepasado la temperatura de 50 °C se produce una
disminución del poder extractivo del solvente.”[46].
El límite superior de la temperatura se fija atendiendo a criterios de calidad del producto, criterios
económicos y de seguridad con respecto al disolvente.
Cuanto más alta sea la temperatura del extractor se llegará más rápido al equilibrio, sin embargo,
la temperatura la fija el punto de ebullición del disolvente (Eter de Petroleo 40 °C, hexano 60°C,
etc.), el punto de degradación del producto, la solubilidad de impurezas y costos de operación.
3.3.6. Agitación. Este parámetro aumenta el coeficiente de transferencia de materia en la interface
sólido-líquido, favoreciendo la extracción.
También no permite el apelmazamiento y la sedimentación de las partículas sólidas.
La agitación permite tener mayor eficiencia en el proceso de extracción porque disminuye la
resistencia a la difusión, eliminando la película de fluido que cubre la superficie del sólido en
reposo.
3.3.7. Presión. En la extracción de sustancias o los fluidos normales (aceites, antioxidantes,
proteínas, etc.) la presión no tiene mayor influencia, sin embargo, en el caso de extracción con
fluidos supercríticos la presión si tiene una gran influencia.
35
3.4. Métodos de cálculo de la extracción sólido-líquido
3.4.1. Extracción contacto sencillo. “Se trata de una operación continua que consiste en poner
en contacto la alimentación con el solvente, luego se separan las fases, esto es, la solución formada
del sólido que contiene la solución retenida.” [47]
MEZCLA SEPARACIÓNF
XF
SYS
M, XME
Y
R, X
Figura 16. Diagrama de extracción en contacto sencillo
Donde:
F= alimentación, [kg]
𝑋𝐹= Concentración de soluto en la alimentación
S= Solvente
𝑌𝑆= Concentración de soluto en el solvente
M= Mezcla alimentación más solvente
𝑋𝑀= Concentración de soluto en M
E= Extracto (soluto más solvente)
R= Refinado
Balance en la mezcla:
𝐹 + 𝑆 = 𝑀 (1)
𝐹 ∗ 𝑋𝐹 + 𝑆 ∗ 𝑌𝑆 = 𝑀 ∗ 𝑋𝑀 (2)
Cálculo de 𝑋𝑀:
𝑋𝑀 = 𝐹 ∗ 𝑋𝐹 + 𝑆 ∗ 𝑌𝑆
𝑀 (3)
36
𝑋𝑀 = 𝐹 ∗ 𝑋𝐹
𝐹 + 𝑆 ( 4)
Balance en la separación:
𝑀 = 𝐸 + 𝑅 ( 5)
𝑀 ∗ 𝑋𝑀 = 𝐸 ∗ 𝑌 + 𝑅 ∗ 𝑋 ( 6)
3.5. Rendimiento
El rendimiento del aceite depende del equipo empleado, de los pre-tratamientos que se han
utilizado, de la naturaleza de la materia prima, condiciones de cultivo y de la cantidad de materia
prima utilizada en el proceso.
Con el método de extracción por solventes se obtiene mayor rendimiento, ya que al utilizar un
solvente orgánico facilita la liberación y recuperación del aceite durante el proceso.
La fórmula matemática del rendimiento con respecto al valor de la alimentación es la siguiente:
%𝐴 =𝑚𝐴
𝐹∗ 100 (7)
Donde:
%A= Rendimiento con respecto a la alimentación, [%]
𝑚𝐴= Cantidad de soluto extraído, [Kg]
𝐹= Cantidad de muestra utilizada o alimentación, [Kg]
La fórmula matemática del rendimiento con respecto a la cantidad de aceite presente en el sólido
es la siguiente:
%𝑅𝐸 = 𝐸 ∗ 𝑌
𝐹 ∗ 𝑋𝐹∗ 100 (8)
Donde:
%𝑅𝐸= Rendimiento del proceso de extracción, [%]
𝐸= Masa del extracto (aceite más solvente), [g]
𝑌=Composición de soluto (aceite) en el extracto
𝑋𝐹= Concentración de soluto en la alimentación, [%]
37
4. EXPERIMENTACIÓN
4.1. Diseño Experimental
La modalidad empleada para este trabajo se efectúa tomando como base fundamental la
investigación experimental, además de la investigación bibliográfica.
En este capítulo se describen detalladamente los materiales y los pasos a seguir para la obtención
de aceite crudo a partir del morete. Inicialmente se llevan a cabo pruebas preliminares, con los
resultados obtenidos se determina la materia prima a ser utilizada en esta experimentación. La
segunda parte trata sobre el procedimiento que se utiliza para la obtención de la materia prima
definitiva, que es básicamente la harina o polvo proveniente de la pulpa, cáscara o mezcla de
pulpa más cáscara, esto depende del resultado del inciso anterior. Además se llevan a cabo análisis
para la caracterización de la materia prima. Luego se detalla un procedimiento para la extracción
por solventes de aceite de morete variando algunos parámetros en el proceso de extracción. La
última parte consiste en la evaluación de la calidad del aceite crudo obtenido.
4.2. Materiales y Equipos
Balón de fondo plano V= 250 ml ; Ap ± 50 ml
Cajas Petri
Desecador
Crisoles
Pinzas metálicas
Espátulas
Papel filtro cualitativo grueso
Mangueras
Mufla R: 0-600 °C
Vasos para grasa
Porta cartuchos
Cartuchos recuperadores
Equipo de extracción Goldfisch
38
Refrigerante
Sifón equipo soxhlet
Núcleos de ebullición
Picetas
Plancha de calentamiento
Probeta V: 50 ml ; Ap ± 1 ml
V: 100 ml ; Ap ± 2 ml
Vasos de Precipitación V: 100 ml ; Ap ± 10 ml
V: 500 ml ; Ap ± 50 ml
V: 1000 ml ; Ap ± 100 ml
Termómetro R: 0 - 100 °C ; Ap ± 2 °C
Matraz Erlenmeyer V: 500 ml ; Ap ± 50 ml
V: 1000 ml ; Ap ± 200 ml
Tubos de digestión Kjeldahl
Balanza Analítica Ap ± 0,0001 g ; R: 0-2000 g
Equipo de digestión
Destilador de proteínas
Bureta V: 50 ml ; Ap ± 1 ml
V: 25 ml ; Ap ± 0,5 ml
Soporte universal
Pinzas para bureta
Agitadores mecánicos
Vasos Berzelius
Equipo de digestión de fibra
Embudos plásticos
Tela de algodón
Estufa de circulación forzada
Picnómetro V: 10 ml
Matraz de tapa esmerilada V: 1000 ml
Pipetas V: 5 ml ; Ap ± 0,5 ml
V: 10 ml ; Ap ± 1 ml
V: 2 ml ; Ap ± 0,5 ml
Papel aluminio
Cuchillos
Bandejas y recipientes plásticos
39
Fundas herméticas
Frascos ámbar
Cronómetro
Rotavapor
Molino pulverizador
Brochas y pinceles
Tamizador automático
4.3. Sustancias y reactivos
Agua destilada H2O(l)
Hidróxido de sodio estandarizado NaOH(sln) (0,0979395 N), (0,503355 N)
Alcohol neutro C2H5OH(l)
Fenolftaleína C20H14O4(l) (1%)
Almidón (1%)
Agua destilada libre de CO2 H2O(l)
Yoduro de potasio saturado KI(sln) (1g/ml)
Tiosulfato de sodio estandarizado Na2S2O3*5H2O(sol)(0,0105218 N),(0,1026725 N)
Ácido clorhídrico estandarizado HCl(sln) (0,493375)
Hidróxido de potasio KOH(l) (0,5 N)
Ftalato ácido de potasio C8H5KO4(sln) (0,5 N)
Cloroformo CHCl3(l)
Reactivo de wijs
Yoduro de potasio KI(sln) (15%) , KI(s)
Dicromato de potasio K2Cr2O7(sln) (0,1 N)
Ácido clorhídrico concentrado HCl(l)
Tableta Kjeldahl
Ácido sulfúrico concentrado H2SO4(l)
Ácido bórico H3BO3(sln) (2%)
Hidróxido de sodio NaOH(sln) (0,1 N), (0,3125 N)
Ácido sulfúrico H2SO4(l) (0,162 N), (0,26285 N)
Antiespumante
Anaranjado de metilo
Éter de petróleo
40
4.4. Procedimientos y métodos
4.4.1. Pruebas preliminares para la determinación de la materia prima a utilizar en la
extracción de aceite
Se realiza una prueba preliminar de la determinación del contenido de aceite presente en la pulpa,
en la cáscara del fruto morete y en una mezcla de pulpa más cáscara, con la cual se escoge la parte
del fruto que se utiliza como materia prima definitiva para la realización de esta experimentación,
sea esta solo pupa, cáscara o pulpa más cáscara. Cabe recalcar que antes de realizar la prueba del
contenido de aceite, cada parte del fruto debe estar previamente seca y triturada.
El procedimiento que se sigue para la prueba fisicoquímica del contenido de aceite es el
determinado en la norma A.O.A.C. 920.39. Cereal Wheat flour. Crude fat of Ether Extract.
Nota.- El detalle del procedimiento se describen en el ANEXO A. Mientras que los resultados de
estas pruebas se pueden observar de una manera detallada en el capítulo 5, específicamente en la
tabla 4 del numeral 5.1.3.
4.4.2. Procedimiento definitivo para la obtención de materia prima utilizada en la extracción
del aceite crudo de morete
Para esta investigación, la materia prima que se utiliza en la obtención de aceite, es el polvo o
harina proveniente de la pulpa de morete. El fruto se somete a procesos de clasificación, lavado,
despulpado, troceado, secado y molienda.
A continuación se presenta la figura 17, en donde, se aprecia el diagrama de bloques del proceso
para la obtención de harina o polvo de morete.
41
CLASIFICACIÓN LAVADOMorete
Frutos en Mal estado
Fruto Morete
Agua Potable
Impurezas
DESPULPADOMorete sin Impurezas
CáscaraPepas
TROCEADO
Pu
lpa en
Tro
zos
SECADO
Pulpa Morete
Agua Evaporada
T= 60 °Ct= 12 h
MOLIENDAPulpa Seca
HARINA DE MORETE
Figura 17. Diagrama de flujo del procedimiento de obtención de la materia prima para la extracción de aceite crudo de pulpa de morete
42
4.4.2.1. Clasificación de los frutos
Se eligen los frutos maduros, lo que se evidencia por la coloración rojo-marrón, además que
no presenten abolladuras, golpes o manchas y que no tengan un olor putrefacto.
Luego se escogen los frutos que presenten un tamaño uniforme.
4.4.2.2. Lavado de los frutos
Se retiran manualmente todas las impurezas (basuras, restos de ramas y raíces) que pudieran
encontrarse adheridos a los frutos.
Luego se colocan los frutos en recipientes de agua limpia para retirar los restos de tierra que
pudiesen contener.
Con ayuda de un cepillo suave se raspa los frutos para retirar las impurezas que pueden estar
muy adheridas al fruto. Se tiene cuidado de no dañar la cascara del fruto.
Nuevamente se enjuaga los frutos con agua.
4.4.2.3. Despulpado de los frutos
Con ayuda de un cuchillo se retira la cascara del fruto. Se tiene especial cuidado de no
remover una gran cantidad de pulpa junto con la cáscara.
Se realiza un corte vertical en la pulpa del fruto para remover la semilla.
Se repite este procedimiento tanto para la porción de frutos que se destinan a la caracterización
fisicoquímica, y para los frutos destinados para la extracción de aceite.
4.4.2.4. Secado de muestras
Para el desarrollo de este proceso se realiza experimentaciones previas de secado en el laboratorio,
con el fin de determinar la temperatura de secado y el tiempo necesario para obtener una humedad
del 10% en base seca.
Las muestras se someten a un secado en una estufa de aire forzado a temperaturas de 50, 60, 70,
80, 90 y 100 °C hasta peso constante. Del resultado de estos tratamientos se elige la temperatura
y tiempo adecuados, basándose únicamente en características organolépticas.
Se justifica este paso puesto que no se cuenta con información bibliográfica necesaria que definan
los parámetros: temperatura y tiempo de secado para la materia prima utilizada en esta
investigación.
43
El procedimiento que se utiliza es el siguiente:
Se corta la pulpa en trozos pequeños, de un porte aproximado de 1cm y de un espesor fino.
Se pesa 50 g de pulpa de morete.
La pulpa se ubica en bandejas elaboradas con papel aluminio, con una dispersión adecuada
de la pulpa para evitar aglomeraciones.
Para deshidratar las muestras de pulpa se utiliza una estufa de ventilación forzada. Se varía la
temperatura de secado en valores de 50, 60, 70, 80, 90 y 100 °C.
Se sacan las muestras de la estufa cada 15 min, y se enfría en un desecador hasta temperatura
ambiente. Luego se pesan las muestras de pulpa en una balanza analítica y se registra su peso.
Se repite este procedimiento hasta que las muestras alcancen peso constante.
Mediante un análisis organoléptico que incluye olor y aspecto físico se escoge la mejor
temperatura de secado.
Se realiza el secado del resto de la pulpa a la temperatura escogida en el punto anterior y por
el tiempo suficiente hasta obtener una humedad del 10%.
Después del proceso de secado se apaga la estufa y se enfría hasta temperatura ambiente.
Finalmente se recolecta todas las muestras secas de las bandejas y se almacena en fundas de
polietileno herméticamente selladas.
4.4.2.5. Molienda de la materia prima
Se pesa las muestras en una balanza analítica y se registra su peso.
Utilizando un molino pulverizador se coloca la muestra paulatinamente en la tolva recolectora
y se reduce el tamaño de la partícula al mínimo requerido.
Se pesa la cantidad de harina recogida y se empaca en fundas plásticas herméticas para
posteriores usos, tanto para caracterización fisicoquímica como para la obtención de aceite.
4.4.3. Caracterización de la Materia Prima
En este punto se realiza una caracterización fisicoquímica del fruto entero y luego de la pulpa del
fruto, con lo que se determina la composición nutricional de la materia prima. Para la
caracterización fisicoquímica de las muestras de pulpa consideradas en esta investigación, se
utiliza las técnicas propuestas por las normas A.O.A.C. e INEN.
44
4.4.3.1. Determinación del tamaño y proporciones del fruto.
Se escoge una muestra representativa del lote de frutos de morete, para este caso, se toman
19 frutos. Con ayuda de un pie de rey se mide el largo y el ancho de cada fruto. Finalmente
se calcula el diámetro y longitud promedio.
Para la determinación de las proporciones del fruto, se toma una muestra representativa del
lote: 19 frutos. En una balanza analítica se pesa fruto por fruto y se registra su peso. Con
ayuda de un cuchillo se separa la pulpa, cascara y semilla de un solo fruto. Se pesa por
separado la cantidad de cascara, pulpa y semilla de un solo fruto y se registran sus pesos. Se
repite el procedimiento con todos los frutos del lote. Finalmente se calcula el peso promedio
de un fruto entero y de cada componente del fruto.
4.4.3.2. Determinación de la Humedad. El procedimiento que se sigue para la realización de
esta prueba es el descrito en la Norma A.O.A.C., 925.10, 1990.
4.4.3.3. Determinación de Fibra Cruda. Para este ensayo se utiliza la norma A.O.A.C. 1975
Cereal Food Wheat Flour. Crude fiber (f8) Official First Action.
4.4.3.4. Determinación del Extracto Etéreo o Contenido de Aceite. La prueba se realiza
mediante el uso de la norma A.O.A.C. 920.39. Cereal Wheat flour. Crude fat of Ether Extract.
Nota.- Este procedimiento se sigue también para la determinación del contenido de aceite de la
cáscara y la mezcla pulpa más cáscara del fruto morete.
4.4.3.5. Determinación de ceniza. El procedimiento que se sigue para esta prueba es la que se
describe en la Norma INEN 0520-1981. Harinas de origen vegetal. Determinación de la ceniza.
4.4.3.6. Determinación de proteína. Esta prueba se realiza con la Norma INEN 0519-1981.
Harinas de origen vegetal. Determinación de la proteína.
Nota.- La descripción de cada uno de los procedimientos establecidos en las anteriores Normas
se ilustran en el ANEXO A.
45
4.4.4. Extracción del aceite de morete: Definición de las variables de extracción del aceite de
morete
La extracción solido-líquido por solventes de aceites a partir de materias vegetales, tales como
pulpas, cascaras y semillas de frutos están influenciadas por factores como el tipo de solvente,
tiempo de extracción, tamaño de partícula, temperatura y relación soluto-solvente. Por esto, es
importante evaluar la influencia que tienen estos parámetros sobre el proceso de extracción de
aceites. Sin embargo, para esta investigación el aceite de morete se extrae por extracción solido-
líquido por solventes y se ha considerado los factores principales como son el tiempo de
extracción, el tamaño de partícula y la relación soluto/solvente. El método y los factores escogidos
han quedado establecidos con criterio y amparados en la revisión de publicaciones realizadas
sobre extracciones de aceites fijos a partir de otras matrices vegetales.
Los valores para los parámetros que se mantienen constantes durante todo el proceso se
fundamentan también en investigaciones bibliográficas y optimizaciones de extracción realizadas
para otras matrices vegetales. La temperatura de extracción se fija en 50 °C y el tipo de solvente
seleccionado es el éter de petróleo.
4.4.4.1. Procedimiento para la evaluación del parámetro tiempo de extracción. Esta variable
se la relaciona directamente con el rendimiento del proceso de extracción. Para encontrar su
relación con el rendimiento del proceso, se realiza la extracción del aceite variando la cantidad de
tiempo. Luego se calcula la cantidad de aceite obtenido y el rendimiento del proceso, con lo que
se determina el mejor tiempo de extracción.
El diagrama de la figura 18, que se ilustra a continuación muestra el esquema del diseño
experimental con respecto al parámetro tiempo de extracción, que se aplica para esta
investigación:
46
t2
t3
t1
t4
t5
t6
t7
t8
t9
t10
M topG: 0.8mm ,
Rs/slv = 1/8 [g morete/ml solvente]
TIEMPO DE EXTRACCIÓN
Figura 18. Diseño experimental para la evaluación del parámetro tiempo de extracción del
aceite de pulpa de morete
Donde:
𝑀= Muestra de Morete
𝑡𝑖= tiempo de extracción
𝑡𝑜𝑝= Mejor tiempo de extracción
G= Tamaño de partícula inicial
Rs/slv= Relación soluto/solvente inicial
47
Variables Independientes o de entrada:
Tiempo de extracción
Variable dependiente o de respuesta
Rendimiento
A continuación se menciona el procedimiento variando el tiempo de extracción:
Se pesa 10 g de muestra sólida, previamente seca y molida.
El papel filtro cualitativo grueso se dobla en forma de un paquete, de tal manera que abarque
toda la cantidad de muestra que se pesa anteriormente.
Se realiza las conexiones necesarias para armar un equipo soxhlet.
El cartucho de papel que contiene la muestra se coloca en el interior del sifón del soxhlet.
Se pesa un balón de fondo plano vacío de 100 ml de capacidad, previamente lavado y seco.
En una sorbona de gases y con una probeta se mide 60 ml de solvente (éter de petróleo) y se
adiciona en el balón de fondo plano previamente pesado.
Inmediatamente se adapta el balón al equipo soxhlet.
El sistema se caliente a una temperatura de 50 °C.
El proceso de extracción se mantiene por un tiempo de 5 min.
Una vez trascurrido este tiempo, se retira el cartucho que contiene la torta sólida del sifón del
soxhlet.
Se detiene el calentamiento del sistema soxhlet y se retira el balón que contiene la solución
aceite-solvente.
con ayuda de un rotavapor, se separa el solvente del aceite por destilación al vacío. El
procedimiento respectivo se describe en el numeral 4.4.5.
En una balanza se pesa el balón con la muestra de aceite y se registra el peso.
Se calcula el contenido de aceite extraído por diferencia de pesos.
Este procedimiento se repite para tiempos de extracción que oscilan entre 10, 15, 20, 25, 30,
60, 90, 100 y 120 min.
Nota.- El mejor tiempo de extracción es el que se utiliza para la evaluación del siguiente
parámetro.
4.4.4.2. Procedimiento para la evaluación del parámetro tamaño de partícula. Esta variable se
la relaciona también con el rendimiento del proceso de extracción. Para este análisis el tiempo es
constante durante la extracción. Además se trabaja con tres tamaños de partícula: ≥0,42 mm, de
0,25 – 0,3 mm y ≤ a 0,21 mm. Luego de la extracción, se calcula la cantidad de aceite extraído y
48
finalmente se cuantifica el rendimiento del proceso, con lo que se determina el mejor tamaño de
partícula para la extracción.
La figura 19 muestra el diseño experimental para la evaluación del tamaño de partícula de la pulpa
de morete:
M
G1
G2
G3
Gop
top,Rs/slv = 1/8 [g morete/ml solvente]
TAMAÑO DE PARTÍCULA
Figura 19. Diseño experimental para la evaluación del parámetro tamaño de partícula en
la extracción de aceite de pulpa de morete
Donde:
𝑀= Muestra de Morete
𝐺𝑖= Tamaño de partícula
𝐺𝑜𝑝= Mejor opción de tamaño de partícula
𝑡𝑜𝑝 = Mejor tiempo de extracción
Rs/slv= Relación soluto/solvente inicial
Variables Independientes o de entrada:
Tamaño de partícula
Variable dependiente o de respuesta:
Rendimiento
A continuación se explica el procedimiento a seguir:
49
Se colocan los tamices apilados uno sobre otro, con el tamiz de abertura mayor arriba y
progresivamente disminuyendo su tamaño, hasta llegar al tamiz inferior de menor abertura y
bajo el cual se coloca un tamiz recipiente llamado colector. Los tamices para el análisis se
seleccionan en función de los tamaños de partícula de pulpa preestablecidos y se describen
en la tabla a continuación:
Tabla 1. Tamices escogidos para el proceso de tamizado
Numero de tamiz
[#]
Abertura orificios
[um] [mm]
40 420 0,42
50 297 0,297
70 212 0,212
fondo - -
Se coloca sobre el primer tamiz 100 g de material molido y seco.
Se ubica el juego de tamices en el agitador mecánico y se coloca la tapa sobre el tamiz
superior.
Con el fin de que todo material molido pase a través de todos los tamices, se enciende el
agitador automático por un tiempo de 10 min.
Transcurrido el tiempo se recoge el polvo retenido en cada tamiz, se etiqueta y se pesa.
Se almacena el polvo en fundas plásticas y herméticas.
Con cada granulometría y por separado se extrae el aceite, siguiendo el procedimiento que se
describe en el numeral 4.4.4.1. , con excepción de los tiempos de extracción, ya que, el tiempo
se mantiene constante y se define en el proceso anterior.
Nota.- El tiempo de extracción y el tamaño de partícula que se establecen como las mejores, son
utilizadas para la evaluación del siguiente parámetro.
4.4.4.3. Procedimiento para la evaluación del parámetro relación soluto/solvente. Esta variable
se la relaciona con el rendimiento del proceso de extracción. Para el análisis, el tamaño de
partícula y el tiempo de extracción son fijos, factores que se establecen en las experimentaciones
anteriores. Luego de la extracción se determina el porcentaje de aceite obtenido y el rendimiento
del proceso, con lo que se obtiene la mejor relación solvente-soluto.
En la figura 20 se muestra el diseño experimental:
50
R2
R3
R1
R4
R5
R6
R7
R8
R9
R10
RopMtop,
Gop
RELACIÓN SOLUTO/SOLVENTE
Figura 20. Diseño experimental para la evaluación del parámetro relación soluto/solvente
en la extracción de aceite de pulpa de morete
Donde:
𝑀= Muestra de morete
𝑡𝑜𝑝 = Mejor tiempo de extracción
𝐺𝑜𝑝= Mejor opción de tamaño de partícula
𝑅𝑖= Relación solvente-soluto
𝑅𝑜𝑝= Mejor opción de relación soluto/solvente
51
Variable Independiente o de entrada:
Relación soluto/solvente
Variable dependiente o de respuesta
Rendimiento
El procedimiento se detalla a continuación:
Se pesan 10 g de harina de morete manteniendo un tamaño de partícula fijo.
Se trabaja con volúmenes diferentes de solvente: 5, 10, 15, 30, 45, 60, 70, 80 y 90 ml de éter
de petróleo, manteniendo la masa de soluto (harina de morete) constante, es decir, se trabaja
con relaciones soluto/solvente (morete: éter de petróleo) de: 2,000; 1,000; 0,667; 0,333;
0,222; 0,167; 0,143; 0,125; 0,11.
El procedimiento para la extracción del aceite se realiza siguiendo los lineamientos
establecidos en el numeral 4.4.4.1, con excepción del tiempo de extracción, que como ya se
dijo será constante.
El aceite obtenido se almacena en frascos ámbar y se mantienen en congelación hasta
posteriores usos.
4.4.5. Recuperación del solvente. Como es de conocimiento, el aceite que se obtiene del equipo
de extracción, no es completamente puro, al contrario, es una mezcla aceite-solvente. Por esto,
todo el aceite que se obtiene en los procedimientos de extracción que realizan en ésta
investigación, se someten a la separación del solvente, utilizando el método de la rotaevaporación.
El procedimiento se describe a continuación:
Se controla que la temperatura del baño de agua se encuentre a 40 °C.
El balón de evaporación que contiene la solución aceite-solvente, se acopla al rotavapor y se
abre la llave de paso de agua al refrigerante.
Parcialmente se sumerge el balón de evaporación en el baño de agua.
El sistema de rotación del balón de evaporación se enciende, al igual que la bomba de vacío.
Se deja que el sistema actué por un lapso de 5 minutos o hasta que no se observe burbujas en
el balón de evaporación.
Luego se apaga el equipo de rota-evaporación.
Finalmente se retira el matraz de evaporación que contiene la muestra de aceite sin trazas de
solvente.
52
Nota.- El diagrama de flujo general utilizado en la extracción de aceite a partir de la pulpa de
morete se encuentra en el ANEXO C.
4.4.6. Calidad del Aceite obtenido. Para la evaluación de la calidad del aceite de morete, se
dispone de una muestra que se obtiene a las mejores condiciones de extracción.
Los análisis fisicoquímicos del aceite se realizan con las técnicas propuestas por las siguientes
normas:
4.4.6.1. Densidad. Se utiliza el procedimiento establecido en la Norma INEN 0035-1973. Grasas
y aceites comestibles. Determinación de la densidad relativa.
4.4.6.2. Índice de Acidez. La determinación del índice de acidez se realiza con la Norma AOAC
Official Method 940.28 Fatty Acids (Free) in Crude and Refined Oils.
4.4.6.3. Índice de Peróxidos. Para este procedimiento se usa la Norma INEN 0277-1978. Grasas
y aceites. Determinación del índice de peróxido.
4.4.6.4. Índice de Saponificación. Se la determina mediante la Norma INEN 0040-1973. Grasas
y aceites comestibles. Determinación del índice de saponificación.
4.4.6.5. Índice de Yodo. La realización de este procedimiento se describe en la Norma INEN
0037-1973. Grasas y aceites comestibles. Determinación del índice de yodo.
Nota.- El detalle de cada uno de los procedimientos se detallan en el ANEXO B.
4.4.7. Análisis estadístico. El análisis estadístico se lleva a cabo por medio del análisis de
varianza de un solo factor (ANOVA).
El análisis de varianza de un solo factor (ANOVA) consiste en la utilización de la razón F para
determinar sí las diferencias de las medias (promedios) de dos o más grupos independientes son
significativas. Esta prueba responde al planteamiento de dos hipótesis:
𝐻𝑂: Hipótesis Nula: 𝒎𝟏 = 𝒎𝟐 (No hay diferencia significativa entre los grupos)
53
𝐻𝐴: Hipótesis Alternativa: 𝒎𝟏 ≠ 𝒎𝟐 (Hay diferencia significativa entre los grupos)
Dicho de otro modo, al aceptar la hipótesis nula (Ho) se demuestra que la diferencia que existe
entre las medias de los grupos; es producto del azar. En cambio, si se acepta la hipótesis alternativa
(Ha) se demuestra que las diferencias existentes entre los grupos son estadísticamente diferentes,
es decir, el factor que se está analizando tiene influencia sobre el resultado.
Para realizar el cálculo estadístico se utiliza la herramienta informática del programa Microsoft
Excel. Sin embargo, a continuación se describe en forma general los pasos a seguir:
1) Estadístico F (Fcalc).- Permite la comparación de las estimaciones o variabilidad entre grupos
e intra grupos. El algoritmo de cálculo se detalla en la tabla 2 y fórmulas a continuación:
Tabla 2. Algoritmo de cálculo para el análisis de varianza de un factor
Origen de las
variaciones
Suma de
cuadrados
Grados de
libertad
Promedio de
los cuadrados
Factor f
(fcalc)
Entre grupos SST 𝑘 − 1 𝑀𝑆𝑇 =
𝑆𝑆𝑇
(𝑘 − 1)
𝑀𝑆𝑇
𝑀𝑆𝐸
Dentro de los
grupos
SSE 𝑛 − 𝑘 𝑀𝑆𝐸 =
𝑆𝑆𝐸
(𝑛 − 𝑘)
TOTAL SStotal 𝑛 − 1 ---
𝑆𝑆𝑇 = ∑ (𝑇𝑐
2
𝑛𝑐) −
(∑ 𝑥)2
𝑛 (9)
𝑆𝑆𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = ∑ 𝑥2 − (∑ 𝑥)2
𝑛 (10)
𝑆𝑆𝐸 = 𝑆𝑆𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 − 𝑆𝑆𝑇 (11)
Donde:
𝑆𝑆𝑇= Suma de cuadrados entre grupos
𝑆𝑆𝑇 = Sumatoria de cuadrados dentro de los grupos
𝑆𝑆𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = Suma de cuadrados total
𝑘 = Número de grupos
𝑛 = Número total de observaciones
54
𝑀𝑆𝑇= Promedio de los cuadrados entre grupos
𝑀𝑆𝐸= Promedio de los cuadrados dentro de los grupos
𝑇𝐶 = Total de la columna de cada tratamiento
𝑛𝑐= Número de observaciones de cada tratamiento
𝑥 = Cada una de las observaciones
2) Intervalo de confianza (IC). Este intervalo se escoge al azar, para este caso, el intervalo de
confianza (IC) es del 95%, lo que significa también un nivel de significancia (𝛼) del 0,05.
3) Valor crítico (Fcrit). Para hallar el F crítico (𝑭𝒄𝒓𝒊𝒕) se toma en cuenta que se trata de una
prueba con un intervalo de confianza (IC) del 95%, nivel de significancia (𝛼) de 0,05 y los grados
de libertad del numerador y del denominador. Con esta información se ubica en la tabla estadística
F de Fisher (Ver anexo L) y se localiza el valor de F crítico. Este valor es constante para todos los
cálculos.
5) Interpretación de resultados. La afirmación o negación de la hipótesis nula (Ho) se puede
comprobar de dos maneras:
a.- La hipótesis nula (Ho) se acepta si se cumple con la condición de que: 𝑭𝒄𝒂𝒍𝒄 < 𝑭𝒄𝒓𝒊𝒕.
b.- Con el valor de la probabilidad (p) que relaciona el nivel de significancia, es decir, la hipótesis
nula se acepta si se cumple la condición de que la 𝒑 > 𝟎, 𝟎𝟓.
El procedimiento de cálculo estadístico descrito anteriormente es el que se aplica para la prueba
preliminar de la materia prima y para los todos los rendimientos (%R) obtenidos de cada
parámetro de extracción analizado en la investigación.
55
5. DATOS, CÁLCULOS Y RESULTADOS
En este capítulo se recoge datos experimentales para la determinación del contenido de aceite
presente en la pulpa, cáscara y en una mezcla pulpa más cáscara y se realiza un pequeño análisis
estadístico. Una vez que se selecciona la materia prima, se recoge datos experimentales y
observaciones para la determinación de una temperatura y tiempo adecuado de secado de la
materia prima. Se registra también datos experimentales para la evaluación y caracterización
fisicoquímica del fruto de morete (fruto entero y pulpa).
Luego se obtienen datos para la evaluación de las variables del proceso de extracción definidas
en el capítulo de procedimientos y métodos, además una interpretación de estos cambios. Se
recogen datos experimentales para la extracción definitiva del aceite de morete.
Para la determinación de la calidad del aceite, se obtienen datos experimentales de las propiedades
fisicoquímicas del aceite obtenido y se realiza una comparación con los valores establecidos en
las normas CODEX STAN y A.O.C.S. para un aceite específico (aceite de oliva). Finalmente se
elabora un perfil lipídico del aceite.
5.1. Pruebas preliminares para la determinación de la materia prima a utilizar en la
extracción de aceite
5.1.1. Datos experimentales para la determinación del contenido de aceite de la pulpa, cáscara
y mezcla de pulpa más cáscara del fruto morete
Tabla 3. Datos experimentales para la determinación del contenido de aceite del fruto
morete
Muestra
Réplica
Peso de
muestra
[g]
Peso del
frasco
vacío
[g]]
Peso del
fco+aceite
[g]
Peso del
aceite
obtenido
[g]
PULPA
MORETE
R1 2,0013 61,6837 62,1487 0,4650
R2 2,0029 61,1801 61,6515 0,4714
56
Tabla 3. (Continuación)
R3 2,0035 60,9471 61,4106 0,4635
CÁSCARA
MORETE
R1 2,0004 61,3268 61,3573 0,0305
R2 2,0009 60,6291 60,6595 0,0304
R3 2,0002 61,0322 61,0627 0,0305
PULPA
MÁS
CÁSCARA
R1 2,0000 60,4568 60,7257 0,2689
R2 2,0001 61,2198 61,4886 0,2688
R3 2,0000 61,6789 61,9477 0,2688
5.1.2. Cálculo de la determinación del contenido de aceite de la pulpa, cáscara y mezcla de
pulpa más cáscara del fruto morete. Para la realización de este cálculo se presenta un cálculo
modelo correspondiente a la réplica 1 (R1) de la cáscara de morete.
%𝐺 = 𝑚𝑣+𝑔 − 𝑚𝑓𝑣
𝑚𝑚∗ 100 (12)
Donde:
%𝐺 = Extracto etéreo
𝑚𝑣+𝑔 = Masa del vaso + aceite
𝑚𝑓𝑣 = Masa del vaso vacío
𝑚𝑚 = Masa de la muestra
Calculo modelo del contenido de aceite para la cáscara, replica 1:
%𝐺 = 61,3573 − 61,3268
2,0004∗ 100
%𝐺 = 0,01525 ∗ 100
%𝐺 = 1,5247 %
57
5.1.3. Resultados de la determinación del contenido de aceite de la pulpa, cáscara y mezcla de
pulpa más cáscara del fruto morete.
Tabla 4. Resultados del contenido de aceite de la pulpa, cáscara y mezcla de pulpa más
cáscara del fruto morete
Análisis Muestra R1 R2 R3 Promedio a
reportar
Contenido
de aceite
Pulpa de morete 23,2355 23,5373 23,1363 23,3030
Cáscara de morete 1,5249 1,5199 1,5245 1,5231
Pulpa más cáscara
de morete 13,4427 13,4409 13,4389 13,4408
5.1.4. Análisis estadístico de los resultados del contenido de aceite de la pulpa, cáscara y mezcla
de pulpa más cáscara del fruto morete. El análisis estadístico se realiza por medio del análisis
de varianza de un solo factor (ANOVA).
Se procede tal y como se menciona en el numeral 4.4.7.
5.1.4.1. Comparación del contenido de aceite de la pulpa, cáscara y mezcla pulpa más
cáscara
Muestra 1: AP (Contenido de aceite de pulpa)
Muestra 2: AC (Contenido de aceite de cáscara)
Muestra 3: AP+C (Contenido de aceite de la mezcla pulpa más cáscara)
Las hipótesis planteadas para el análisis son las siguientes:
𝐻𝑂: Hipótesis Nula: 𝒎𝟏 = 𝒎𝟐 (No hay diferencia significativa entre las muestras)
𝐻𝐴: Hipótesis Alternativa: 𝒎𝟏 ≠ 𝒎𝟐 (Hay diferencia significativa entre las muestras)
Con los datos que se registran en la tabla 5 y con ayuda del programa de computación Microsoft
Excel, se obtienen los siguientes datos estadísticos:
58
Tabla 5. Análisis estadístico para el contenido de aceite de la pulpa, cáscara y la mezcla
pulpa más cáscara
Como se aprecia en la tabla 5 el valor de la probabilidad (P) de 1,83E-12 es menor al valor de
0,05 por lo tanto, se rechaza la hipótesis nula (Ho) y se acepta la hipótesis alternativa (𝐻𝐴:), es
decir, se acepta que el valor promedio del contenido de aceite en la pulpa, cáscara y pulpa más
cáscara es significativamente diferente. Por lo que se justifica el rechazo de la cáscara como parte
de la materia prima para la extracción de aceite, decidiendo utilizar únicamente la pulpa del fruto
como materia prima.
5.2. Evaluación del secado de la materia prima
Se realiza el secado de la pulpa de morete siguiendo el procedimiento que se ilustra en el acápite
4.4.2.5.
Nota.- El detalle de los datos y cálculos de esta experimentación se ilustran en los ANEXOS E y
F respectivamente.
Resumen Estadístico
Pulpa Cáscara Pulpa + cáscara
Suma 69,9091 4,5693 40,3244
Cuenta 3 3 3
Media 23,3030 1,5231 13,4415
Error típico 0,12058 0,00160 0,00062
Desviación estándar 0,20886 0,00278 0,00107
Coeficiente de
Variación, % 0,89626 0,18242 0,00795
Rango 0,401 0,005 0,0019
Mínimo 23,1363 1,5199 13,4408
Máximo 23,5373 1,5249 13,4427
Análisis de varianza
Origen de las
variaciones
Suma de
cuadrados
Grados
de
libertad
Promedio
de los
cuadrados
F P
Valor
crítico
para F
Entre grupos 713,66346 2 356,83173 24535,941 1,83E-12 5,1433
Dentro de los grupos 0,08726 6 0,01454
Total 713,75072 8
59
5.2.1. Resultados del secado de la materia prima. Los resultados de esta prueba se muestran en
las tablas 6-12 y en el gráfico 1 a continuación.
Tabla 6. Resultados del cálculo de humedad en base húmeda y en base seca T=50°C
Tiempo
[min]
Tiempo
[h]
Peso de la
muestra
[g]
Humedad
(b.h.)
Humedad
(b.h.)
[%]
Humedad
(b.s.)
Humedad
(b.s.)
[%]
0 0,0 44,15 0,0000 0,0000 1,7270 172,6992
30 0,5 43,78 0,0084 0,8381 1,7041 170,4138
45 0,8 41,45 0,0612 6,1155 1,5602 156,0222
105 1,8 38,94 0,1180 11,8007 1,4052 140,5188
150 2,5 36,96 0,1629 16,2854 1,2829 128,2891
180 3,0 35,02 0,2068 20,6795 1,1631 116,3064
240 4,0 32,08 0,2734 27,3359 0,9815 98,1544
300 5,0 29,06 0,3417 34,1699 0,7952 79,5182
480 8,0 22,98 0,4795 47,9502 0,4194 41,9395
600 10,0 20,50 0,5357 53,5674 0,2662 26,6214
900 15,0 17,81 0,5966 59,6602 0,1001 10,0062
1344 22,4 16,21 0,6328 63,2843 0,0012 0,1235
1452 24,2 16,19 0,6333 63,3296 0,0000 0,0000
Tabla 7. Resultados del cálculo de humedad en base húmeda y en base seca T=60°C
Tiempo
[min]
Tiempo
[h]
Peso de la
muestra
[g]
Humedad
(b.h.)
Humedad
(b.h.)
[%]
Humedad
(b.s.)
Humedad
(b.s.)
[%]
0 0,0 50,08 0,0000 0,0000 1,7262 172,62
30 0,5 49,43 0,0130 1,2979 1,6908 169,08
60 1,0 45,55 0,0905 9,0455 1,4796 147,96
95 1,6 43,47 0,1320 13,1989 1,3664 136,64
140 2,3 40,49 0,1915 19,1494 1,2041 120,41
180 3,0 38,55 0,2302 23,0232 1,0985 109,85
240 4,0 34,9838 0,3014 30,1442 0,9044 90,44
300 5,0 32,028 0,3605 36,0463 0,7435 74,35
480 8,0 25,0962 0,4989 49,8878 0,3662 36,62
600 10,0 21,884 0,5630 56,3019 0,1913 19,13
900 15,0 19,595 0,6087 60,8726 0,0667 6,67
1235 20,6 18,38 0,6330 63,2987 0,0005 0,05
1455 24,3 18,37 0,6332 63,3187 0,0000 0,00
60
Tabla 8. Resultados del cálculo de humedad en base húmeda y en base seca T=70°C
Tiempo
[min]
Tiempo
[h]
Peso de la
muestra
[g]
Humedad
(b.h.)
Humedad
(b.h.)
[%]
Humedad
(b.s.)
Humedad
(b.s.)
[%]
0 0,0 50 0,0000 0,0000 1,6567 165,6748
30 0,5 48,8 0,0240 2,4000 1,5930 159,2986
70 1,2 44,93 0,1014 10,1400 1,3874 138,7354
110 1,8 42,85 0,1430 14,3000 1,2768 127,6833
145 2,4 39,87 0,2026 20,2600 1,1185 111,8491
180 3,0 37,93 0,2414 24,1400 1,0154 101,5409
300 5,0 31,58 0,3684 36,8400 0,6780 67,8002
456 7,6 24,99 0,5002 50,0200 0,3278 32,7843
600 10,0 21,26 0,5748 57,4800 0,1296 12,9649
744 12,4 20,7 0,5860 58,6000 0,0999 9,9894
840 14,0 19,78 0,6044 60,4400 0,0510 5,1010
1235 20,6 18,84 0,6232 62,3200 0,0011 0,1063
1330 22,2 18,82 0,6236 62,3600 0,0000 0,0000
1420 23,7 18,82 0,6236 62,3600 0,0000 0,0000
Tabla 9. Resultados del cálculo de humedad en base húmeda y en base seca T=80°C
Tiempo
[min]
Tiempo
[h]
Peso de la
muestra
[g]
Humedad
(b.h.)
Humedad
(b.h.)
[%]
Humedad
(b.s.)
Humedad
(b.s.)
[%]
0 0,0 50,15 0,0000 0,0000 1,7248 172,4788
30 0,5 46,5 0,0728 7,2782 1,5265 152,6474
60 1,0 43,72 0,1282 12,8215 1,3754 137,5429
95 1,6 40,51 0,1922 19,2223 1,2010 120,1020
140 2,3 37,75 0,2473 24,7258 1,0511 105,1062
180 3,0 34,76 0,3069 30,6879 0,8886 88,8607
240 4,0 30,97 0,3825 38,2453 0,6827 68,2686
300 5,0 26,34 0,4748 47,4776 0,4311 43,1125
480 8,0 23,02 0,5410 54,0977 0,2507 25,0740
600 10,0 20,14 0,5984 59,8405 0,0943 9,4262
900 15,0 19,12 0,6187 61,8744 0,0388 3,8842
1235 20,6 18,523 0,6306 63,0648 0,0064 0,6406
1455 24,3 18,4051 0,6330 63,2999 0,0000 0,0000
61
Tabla 10. Resultados del cálculo de humedad en base húmeda y en base seca T=90°C
Tiempo
[min]
Tiempo
[h]
Peso de la
muestra
[g]
Humedad
(b.h.)
Humedad
(b.h.)
[%]
Humedad
(b.s.)
Humedad
(b.s.)
[%]
0,00 0,00 50,08 0,0000 0,0000 1,7248 172,48
30,00 0,50 45,5 0,0915 9,1454 1,4757 147,57
60,00 1,00 43,43 0,1328 13,2788 1,3630 136,30
96,00 1,60 39,19 0,2175 21,7452 1,1323 113,23
138,00 2,30 36,73 0,2666 26,6573 0,9985 99,85
180,00 3,00 33,3 0,3351 33,5064 0,8119 81,19
240,00 4,00 29,23 0,4163 41,6334 0,5904 59,04
300,00 5,00 25,08 0,4992 49,9201 0,3646 36,46
480,00 8,00 20,5 0,5907 59,0655 0,1154 11,54
600,00 10,00 19,01 0,6204 62,0407 0,0343 3,43
900,00 15,00 18,92 0,6222 62,2204 0,0294 2,94
1236,00 20,60 18,379 0,6330 63,3007 0,0000 0,00
1452,00 24,20 18,379 0,6330 63,3007 0,0000 0,00
Tabla 11. Resultados del cálculo de humedad en base húmeda y en base seca T=100°C
Tiempo
[min]
Tiempo
[h]
Peso de la
muestra
[g]
Humedad
(b.h.)
Humedad
(b.h.)
[%]
Humedad
(b.s.)
Humedad
(b.s.)
[%]
0 0,00 50,000 0 0 1,7272 172,7174
30 0,50 46,120 0,0776 7,76 1,5155 151,5545
60 1,00 40,830 0,1834 18,34 1,2270 122,7010
96 1,60 37,720 0,2456 24,56 1,0574 105,7380
138 2,30 35,210 0,2958 29,58 0,9205 92,0476
180 3,00 31,720 0,3656 36,56 0,7301 73,0119
240 4,00 28,120 0,4376 43,76 0,5338 53,3762
300 5,00 22,520 0,5496 54,96 0,2283 22,8319
480 8,00 19,180 0,6164 61,64 0,0461 4,6144
600 10,00 19,020 0,6196 61,96 0,0374 3,7417
900 15,00 18,500 0,63 63 0,0091 0,9054
1236 20,60 18,350 0,633 63,3 0,0009 0,0873
1452 24,20 18,334 0,63332 63,332 0,0000 0,0000
62
Tabla 12. Observaciones del proceso de secado a 50, 60, 70, 80, 90 y 100 °C
Humedad
requerida (b.s.)
[%]
Temperatura
[°C]
Tiempo
[h]
Observaciones
10
50 15,79
Color normal, no hay
presencia de gotas de aceite en
la base de la bandeja, olor
agradable
60 12,39
Color crema, consistencia
aceitosa, no hay presencia de
gotas de aceite en la base de la
bandeja, olor agradable
70 11,45
Color café, consistencia
aceitosa, hay presencia de
gotas de aceite en la base de la
bandeja, olor agradable
80
9,35
Color café oscuro,
consistencia aceitosa, hay
presencia de gotas de aceite en
la base de la bandeja, olor
agradable.
90
7,92
Color café-negro, consistencia
aceitosa, hay presencia de
muchas gotas de aceite en la
base de la bandeja, olor
agradable
100
6,97
Color negro, consistencia
aceitosa, hay presencia de
muchas gotas de aceite en la
base de la bandeja, olor a
quemado
5.2.2. Construcción de Curvas de secado de la materia prima. A continuación se ilustra el
grafico de humedad en base seca versus tiempo de secado, realizado a partir de los datos de
humedad en base seca de las tablas 6, 7, 9, 9, 10 y 11. En el cual se identifica el comportamiento
de la materia prima frente a diferentes temperaturas de secado y a su vez se determina el mejor
tiempo de secado, sin descuidar las características organolépticas.
63
Gráfico 1. Humedad en base seca en función del tiempo de secado
5.3. Evaluación de las propiedades fisicoquímicas de la materia prima
5.3.1. Datos experimentales para las propiedades fisicoquímicas de la materia prima
Tabla 13. Datos experimentales para la determinación del tamaño y peso del fruto
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
90,00
100,00
110,00
120,00
130,00
140,00
150,00
160,00
170,00
180,00
190,00
200,00
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26
Hu
me
dad
(b
.s),
%
tiempo, h
HUMEDAD vs TIEMPO
50°C 60°C 70°C 80°C 90°C 100°C
N° Frutos= 20 frutos
N° Largo
[cm]
Ancho
[cm]
Peso
cáscara [g]
Peso pulpa
[g]
Peso pepa
[g]
1 5,4 3,7 5,52 6,76 19,07
2 5,9 3,9 6,45 6,26 19,3
3 4,9 3,9 6,16 7,7 21,84
4 5,4 3,8 5,88 7,28 21,65
5 5,4 4,0 6,59 9,05 23,00
64
Tabla 13. (Continuación)
6 5,6 3,4 7,74 10,87 19,31
7 5,6 3,8 6,12 10,96 18,94
8 4,9 3,4 6,77 8,95 19,58
9 5,6 3,8 7,25 9,84 19,79
10 4,6 3,6 7,33 7,59 19,41
11 4,0 3,2 6,44 6,94 19,8
12 6,0 4,1 7,10 10,02 19,41
13 5,7 3,8 5,85 5,40 19,87
14 5,8 3,8 6,53 8,73 20,11
15 5,6 4,1 6,25 7,73 18,46
16 5,4 3,9 6,75 10,36 19,47
17 4,7 3,4 6,47 9,60 20,11
18 4,8 3,5 6,82 9,83 19,55
19 4,6 3,5 6,59 7,83 16,74
TOTAL 99,9 70,6 124,61 161,70 375,41
Tabla 14. Datos experimentales para la determinación de la humedad
Muestra Réplica
Peso de
caja
vacía
[g]
Peso caja
+ muestra
húmeda
[g]
Peso
muestra
húmeda
[g]
Peso
constante
de
muestra
[g]
Peso
muestra
seca
[g]
PULPA DE
MORETE
R1 43,9576 48,9593 5,00 46,0244 2,07
R2 49,5793 54,5738 4,99 51,6398 2,06
R3 42,2383 47,2303 4,99 44,2977 2,06
Tabla 15. Datos experimentales para la determinación de la fibra cruda
Muestra
Réplica
Peso de
muestra
[g]
Peso de
crisol +
muestra
seca
[g]
Peso de
crisol +
muestra
calcinada
[g]
PULPA DE
MORETE
R1 1,0005 36,0984 35,8459
R2 1,0016 39,6337 39,3815
R3 1,0005 36,0984 35,8459
65
Tabla 16. Datos experimentales para la determinación del contenido de aceite
Muestra
Réplica
Peso de
muestra
[g]
Peso del
frasco vacío
[g]]
Peso del fco. +
aceite
[g]
PULPA MORETE
R1 2,0013 61,6837 62,1487
R2 2,0029 61,1801 61,6515
R3 2,0035 60,9471 61,4106
Tabla 17. Datos experimentales para la determinación de la ceniza
Muestra
Réplica
Peso de
crisol vacío
[g]
Peso de
crisol +
muestra seca
[g]
Peso de crisol +
muestra
calcinada
[g]
PULPA MORETE
R1 24,9413 29,4956 25,1128
R2 35,4960 40,4914 35,6773
R3 28,9234 33,9242 29,1077
Tabla 18. Datos experimentales para la determinación de la proteína bruta
Muestra
Réplica
Peso de
muestra
[g]
Volumen
ácido
consumido
[ml]
Normalidad
del ácido
[Eqg/Lt]
Mili-
equivalente
del N
Factor de
conversión
N a prot.
PULPA
MORETE
R1 1,0000 4,70
0,196233 0,014 6,25 R2 1,0005 4,90
R3 1,0009 4,70
5.3.2. Cálculo de las propiedades fisicoquímicas de la materia prima. Para los cálculos de las
propiedades fisicoquímicas de la pulpa, se utilizan los datos de las tablas 13-18. Además, para
cada propiedad se presenta a continuación un cálculo modelo, correspondiente a la réplica 1 (R1)
de cada tabla.
66
5.3.2.1. Cálculo del tamaño y peso del fruto
a) Cálculo para la determinación del tamaño del fruto
𝑇𝑃̅̅ ̅̅ = 𝑡1 + 𝑡2 + 𝑡3 + ⋯ 𝑡𝑖
30 (13)
Donde:
𝑇𝑃̅̅ ̅̅ = Tamaño promedio del fruto, ancho o alto [cm]
𝑡𝑖 = tamaño: alto, ancho del fruto, [cm]
30 =Base de cálculo
Cálculo modelo del promedio del fruto:
𝑇𝑃̅̅ ̅̅ = 156,4
30
𝑇𝑃̅̅ ̅̅ = 5,2113 𝑐𝑚
b) Cálculos para la determinación del peso del fruto
Cálculo para la determinación del peso promedio de la pulpa, cáscara y pepa
𝑃𝑖 = ∑ 𝑖
19 (14)
Donde:
𝑃𝑖 = Peso promedio de cada parte del fruto
∑ 𝑖 = Sumatoria de los pesos de cada parte del fruto
Cálculo modelo para el peso promedio de la pulpa
𝑃𝑖 = 161,7
19
𝑃𝑖 = 8,51 𝑔
67
Cálculo para la determinación de la fracción en peso de la pulpa, cáscara y pepa
𝑆𝑇 = 𝑃𝑃 + 𝑃𝐶 + 𝑃𝑃 (15)
𝑋𝑖 = 𝑃𝑖
𝑆𝑇 (16)
Donde:
𝑆𝑇 = Sumatoria del peso promedio de la pulpa, cáscara y pepa
𝑃𝑃 = Peso promedio de la pulpa del fruto
𝑃𝐶 = Peso promedio de la cáscara del fruto
𝑃𝑃𝑒 = Peso promedio de la pepa del fruto
𝑋𝑖 = Fracción en peso de cada parte del fruto
Cálculo modelo para la fracción en peso de la pulpa
𝑆𝑇 = 8,5105 + 6,5584 + 19,7584
𝑆𝑇 = 34,8274 𝑔
𝑋𝑖 = 8,5105
34,8274
𝑋𝑖 = 0,244
Cálculo para la proporción de pulpa, cáscara y pepa en un fruto
%𝑃 = 𝑋𝑖 ∗ 100 (17)
Donde:
%𝑃 = Porcentaje en peso de la pulpa, cáscara o pepa
𝑋𝑖= Fracción en peso de cada parte del fruto
Cálculo modelo para la proporción de pulpa en el fruto
%𝑃 = 0,244 ∗ 100
%𝑃 = 24,4 %
68
5.3.2.2. Cálculo para la determinación de la humedad y materia seca
Cálculo para la determinación de humedad de la muestra
% 𝐻 = (𝑃𝑐+ℎ − 𝑃𝑐𝑣) − (𝑃𝑐+𝑚𝑐 − 𝑃𝑐𝑣)
(𝑃𝑐+ℎ − 𝑃𝑐𝑣)∗ 100 (18)
Donde:
% 𝐻 = Contenido de humedad
𝑃𝑐+ℎ = Peso de la caja + muestra húmeda
𝑃𝑐𝑣 = Peso de la caja vacía
𝑃𝑐+𝑚𝑐 = Peso de la caja + muestra seca peso constante
Cálculo modelo para la humedad de la pulpa, réplica 1:
% 𝐻 = (48,9593 − 43,9576) − (46,0244 − 43,9576)
(48,9593 − 43,9593)∗ 100
% 𝐻 = 0,5868 ∗ 100
% 𝐻 = 58,6780 %
Cálculo para la determinación de la materia seca de la muestra
%𝑀𝑠𝑒𝑐𝑎 = 100 − %𝐻 (19)
Donde:
%𝑀𝑠𝑒𝑐𝑎= Porcentaje de materia seca
%𝐻= Contenido de humedad
Cálculo modelo para la determinación de materia seca en la pulpa
%𝑀𝑠𝑒𝑐𝑎 = 100 − 58,6780
%𝑀𝑠𝑒𝑐𝑎 = 41,322 %
69
5.3.2.3. Cálculo para la determinación del contenido de aceite
%𝐺 = 𝑚𝑣+𝑔 − 𝑚𝑓𝑣
𝑚𝑚∗ 100 (12)
Donde:
%𝐺 = Contenido de aceite
𝑚𝑣+𝑔 = Masa del vaso + aceite
𝑚𝑓𝑣 = Masa del vaso vacío
𝑚𝑚 = Masa de la muestra
Cálculo modelo del contenido de grasa para la pulpa, réplica 1:
%𝐺 = 62,1487 − 61,6837
2,0013∗ 100
%𝐺 = 0,23235 ∗ 100
%𝐺 = 23,2355 %
5.3.2.4. Cálculo para la determinación de la fibra cruda
%𝐹𝐶𝑆𝐷 = 𝑃𝑐+𝑚𝑠 − 𝑃𝑐+𝑚𝑐
𝑃𝑚∗ 100 (20)
%𝐹 = %𝐹𝑆𝐷 ∗ (100 − %𝐺𝑏𝑠)
100 (21)
Donde:
%𝐹𝐶𝑆𝐷= Fibra cruda seca y desengrasada
𝑃𝑐+𝑚𝑠 = Peso del crisol + muestra seca
𝑃𝑐+𝑚𝑐 = Peso del crisol + muestra calcinada
𝑃𝑚 = Peso de la muestra
%𝐹 = Fibra cruda
%𝐺𝑏𝑠= Extracto etéreo promedio
Cálculo modelo para la fibra cruda de la pulpa, réplica 1:
70
Fibra cruda y desengrasada:
%𝐹𝐶𝑆𝐷 = 36,0984 − 35,8459
1,0005∗ 100
%𝐹𝐶𝑆𝐷 = 25,2374
Fibra cruda:
%𝐹 = 25,2374 ∗ (100 − 23,3030)
100
%𝐹 = 19,3563%
5.3.2.5. Cálculo para la determinación de cenizas totales
%𝐶𝑏𝑠 = (𝑃𝐶𝐶 − 𝑃𝑐𝑣)
(𝑃𝐶+𝑚 − 𝑃𝑐𝑣)∗ 100 ( 22)
Donde:
%𝐶𝑏𝑠= Cenizas totales en base seca
𝑃𝐶𝐶= Peso del crisol con cenizas
𝑃𝑐𝑣 = Peso del crisol vacío
𝑃𝐶+𝑚 = Peso del crisol +muestra seca
Cálculo modelo del contenido de cenizas totales para la pulpa, réplica 1:
%𝐶𝑏𝑠 = (25,1128 − 24,9413)
(29,4956 − 24,9413)∗ 100
%𝐶𝑏𝑠 = 0,0377 ∗ 100
%𝐶𝑏𝑠 = 3,7657%
5.3.2.6. Cálculo para la determinación de la proteína cruda
% 𝑁𝑖𝑡𝑟𝑜𝑔𝑒𝑛𝑜 = 𝑉 ∗ 𝑁 ∗ 𝑚𝑒𝑞𝑁
𝑃𝑚∗ 100 (23)
71
%𝑃𝐶𝑏𝑠 = % 𝑁𝑖𝑡𝑟ó𝑔𝑒𝑛𝑜 ∗ 𝐹 (24)
Donde:
%𝑁𝑖𝑡𝑟ó𝑔𝑒𝑛𝑜= Contenido de nitrógeno
𝑉= Volumen gastado de ácido sulfúrico en la titulación, ml
𝑁 = Normalidad real del ácido sulfúrico, N
𝑚𝑒𝑞𝑁 = Mili equivalente del nitrógeno
𝑃𝑚 = Peso de la muestra
%𝑃𝐶𝑏𝑠= Contenido de proteína cruda en base seca
𝐹 = Factor de nitrógeno para convertir a proteína:
6,25 → para la mayoría de alimentos
Cálculo modelo del contenido de proteína cruda para la pulpa, réplica 1:
Contenido de nitrógeno:
% 𝑁𝑖𝑡𝑟ó𝑔𝑒𝑛𝑜 = 4,4 ∗ 0,1962223 ∗ 0,014
1,0021∗ 100
% 𝑁𝑖𝑡𝑟ó𝑔𝑒𝑛𝑜 = 1,2087 %
Proteína cruda:
%𝑃𝐶𝑏𝑠 = 1,2087 ∗ 6,25
%𝑃𝐶𝑏𝑠 = 7,5387 %
5.3.3. Resultados de las propiedades fisicoquímicas de la materia prima. En las tablas 19 y 21
se ilustran los resultados promedio de las propiedades fisicoquímicas del fruto y pulpa,
respectivamente. Mientras, que en la tabla 20 se muestra el resultado de la proporción en peso de
los componentes del fruto: pulpa, cáscara y pepa. Finalmente en la tabla 22 se encuentran los
resultados totales de la caracterización físico-química de la pulpa del fruto, en base seca.
72
Tabla 19. Resultados del tamaño promedio del fruto: largo y ancho
Descripción
Tamaño
promedio
[cm]
Largo 5,213
Ancho 3,703
Tabla 20. Resultados de la proporción de la pulpa, cáscara y pepa del fruto
Parte del fruto Peso promedio
[g]
Fracción en peso
[x]
Proporción
[%]
PULPA 8,5105 0,244 24,4363
CÁSCARA 6,5584 0,188 18,8312
PEPA 19,7584 0,567 56,7325
Tabla 21. Resultados promedio de las propiedades fisicoquímicas de la pulpa de morete,
en base seca
Muestra Análisis R1 R2 R3
Promedio
a
reportar
PULPA
MORETE
HUMEDAD , [%] 58,6780 58,7446 58,7458 58,7228
MATERIA SECA, [%] 41,3220 41,2554 41,2542 41,2772
FIBRA CRUDA, [%] 19,3563 19,3121 19,3563 19,3416
CONTENIDO DE ACEITE, [%] 23,2355 23,5373 23,1363 23,3030
CENIZAS TOTALES, [%] 3,7657 3,6293 3,6854 3,6935
PROTEÍNA CRUDA, [%] 7,5387 7,7093 7,3829 7,5436
73
Tabla 22. Resultados de la caracterización de la pulpa de morete en base seca
Condiciones ambientales: Temperatura: 19⁰C -23⁰C Humedad relativa: 35% – 68%
Método de Referencia: Fibra Cruda: Digestión ácida y básica Proteína: Digestión Kjeldahl
Cenizas: Método calcinación Humedad: Gravimetría
Grasa: Extracción con solventes
Base seca Base húmeda
Nombre de la
muestra
Fibra
cruda
[%]
Contenido
de aceite
[%]
Cenizas
totales
[%]
* Materia
orgánica
[%]
Proteína
cruda
[%]
* Extracto
etéreo libre
de nitrógeno
[%]
Materia
seca
[%]
Humedad
inicial
[%]
PULPA
DE MORETE 19,342 23,303 3,694 96,306 7,544 46,118 41,2772 58,7228
*: Calculado por diferencia
74
5.4. Evaluación de los parámetros de tiempo, tamaño de partícula y relación soluto/solvente
en el proceso de extracción
Se realiza varias extracciones de aceite por solventes variando el tiempo de extracción en
intervalos de 5 a 120 min. Luego se varía el tamaño de partícula de 0,42 mm a 0,21 mm. Y
finalmente se realiza la extracción variando la relación soluto/solvente de 2-0,11 g morete/ml éter
de petróleo. Cada ensayo se realiza por duplicado.
5.4.1. Datos experimentales para la evaluación de los parámetros en el proceso de extracción
Tabla 23. Datos experimentales para la evaluación del parámetro tiempo de extracción
*ENSAYO *RÉPLICA
N° Tiempo de
extracción
[min]
Masa de
la
muestra
[g]
Peso
frasco
vacío
[g]
Peso fco.
+
aceite
[g]
Peso de
la
muestra
[g]
Peso
frasco
vacío
[g]
Peso fco.
+
aceite
[g]
1 0 0,00 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000
2 5 10,00 61,1799 61,6992 10,01 61,0317 61,5655
3 10 10,00 60,7078 61,6562 10,00 60,9485 61,9318
4 15 10,01 60,9480 62,2946 10,01 61,181 62,5011
5 20 10,00 60,9590 62,5618 10,01 61,6844 63,2911
6 25 10,00 61,1522 62,9962 10,00 61,7098 63,5389
7 30 10,01 61,7084 63,6879 10,01 60,7063 62,7032
8 60 10,01 61,6821 63,9590 10,00 61,3276 63,6006
9 90 10,00 60,3485 62,6370 10,01 60,7072 62,9882
10 100 10,02 61,1810 63,4716 10,01 61,1317 63,4270
11 120 10,00 61,8564 64,1325 10,00 60,9485 63,2480
*Condiciones de extracción: Temperatura: 50 °C
Tamaño de partícula: 0,8 mm
Relación soluto/solvente: 1/8 masa/volumen
75
Tabla 24. Datos experimentales para la evaluación del parámetro tamaño de partícula de
pulpa
**ENSAYO **RÉPLICA
N° Rango
utilizado
[mm]
Peso de
la
muestra
[g]
Peso
frasco
vacío
[g]
Peso fco.
+
aceite
[g]
Peso de
la
muestra
[g]
Peso
frasco
vacío
[g]
Peso fco.
+
aceite
[g]
2 >= 0,42 10,03 60,6283 62,8878 10,01 62,6436 64,8941
3 0,25 - 0,30 10,01 60,6947 62,9887 10,02 61,6756 63,9615
4 0,21 10,01 60,3501 62,6566 10,03 61,2398 63,5464
**Condiciones de extracción: Temperatura: 50 °C
Relación soluto/solvente: 1/8 masa/volumen
Tiempo de extracción: cte.
Nota.- El tiempo al que se realiza estas extracciones de aceite se ilustran más adelante,
específicamente, en la tabla 32 del numeral 5.5, correspondiente a los resultados.
Tabla 25. Datos experimentales para la valuación del parámetro relación soluto/solvente
***ENSAYO ***RÉPLICA
N°
Volumen
solvente
utilizado
[ml]
Relación
soluto/
Solvente
[ml/g]
Peso de
la
muestra
[g]
Peso
frasco
vacío
[g]
Peso fco.
+
aceite
[g]
Peso de
la
muestra
[g]
Peso
frasco
vacío
[g]
Peso fco.
+
aceite
[g]
1 0 0,000 0,00 0,0000 0,0000 0,00 0 0,0000
2 5 2,000 10,01 60,1256 60,5788 10,00 60,1256 60,5756
3 10 1,000 10,02 61,1515 61,9270 10,00 61,1515 61,9273
4 15 0,667 10,01 60,9845 62,0910 10,01 60,9845 62,0999
5 30 0,333 10,01 60,7066 62,4779 10,00 60,7066 62,4962
6 45 0,222 10,02 61,1784 63,3442 10,00 61,1784 63,3220
7 60 0,167 10,02 60,9448 63,2468 10,00 60,9448 63,2317
8 70 0,143 10,03 60,6967 62,9968 10,00 60,6967 62,9910
9 80 0,125 10,00 61,3259 63,6236 10,00 61,3259 63,6215
10 90 0,111 10,01 61,6811 63,9849 10,01 61,6811 63,9842
***Condiciones de extracción: Temperatura de extracción: 50 °C
Tiempo de extracción: cte.
Tamaño de partícula: cte.
Nota.- El tiempo de extracción y tamaño de partícula que se utilizan para esta evaluación, se
ilustran más adelante, en las tabla 32.
76
5.4.2. Cálculos para la evaluación de los parámetros de extracción. Se calcula dos rendimientos,
el primero, en relación a la cantidad de pulpa de morete utilizada para cada extracción (%A); y
el segundo que corresponde al rendimiento en función de la cantidad total de aceite que existe en
la muestra (%R)
Las fórmulas utilizadas para este cálculo son las mismas, es decir, para la variación del tiempo,
tamaño de partícula y relación soluto/solvente.
Nota 1.- Los datos para la realización de estos cálculos se obtienen de las tablas 23, 24 y 25.
Nota 2.- Todos los cálculos modelos son referidos al ensayo 1 del parámetro: tiempo de
extracción.
5.4.2.1. Cálculo de la masa de aceite extraída (𝑴𝒂)
𝑀𝐴 = 𝑚𝑓+𝑎 − 𝑚𝑓𝑣 (25)
Donde:
𝑀𝐴= Masa de aceite extraída, [g]
𝑚𝑓+𝑎= Peso del frasco + el aceite, [g]
𝑚𝑓𝑣= Peso del frasco vacío, [g]
Cálculo modelo de la cantidad de aceite obtenida variando el tiempo de extracción:
𝑀𝐴 = 61,6992 − 61,1799
𝑀𝐴 = 0,5193 𝑔
5.4.2.2. Cálculo del porcentaje de aceite obtenido (A)
%𝐴 = 𝑀𝐴
𝐹∗ 100 (7)
Donde:
%𝐴= Porcentaje de aceite obtenido, [%]
𝑀𝐴= Masa de aceite extraída, [g]
77
𝐹= cte.=Alimentación o cantidad de pulpa utilizada en el proceso de extracción, [g]
Cálculo modelo del porcentaje de aceite obtenido en función del tiempo de extracción
%𝐴 = 0,5193
10,00∗ 100
%𝐴 = 0,05193 ∗ 100
%𝐴 = 5,193 %
5.4.2.3. Cálculo del rendimiento del proceso
%𝑅 = 𝑀𝐴
𝑀𝑡∗ 100 (26)
Donde:
%𝑅= Rendimiento del proceso de extracción, [%]
𝑀𝐴= Masa de aceite extraída en el proceso, [g]
𝑀𝑡= cte.=Cantidad de aceite total que existe en la muestra a analizar, [g]
Cálculo modelo del rendimiento del proceso en función del tiempo de extracción
%𝑅 = 0,5193
2,3303∗ 100
%𝑅 = 0,2228 ∗ 100
%𝑅 = 22,28 %
5.4.3. Resultados de la evaluación de los parámetros de extracción. Los resultados del tiempo
de extracción se ilustran en la tabla 26 y en los gráficos 2 y 3. Los resultados correspondientes al
tamaño de partícula se muestran en la tabla 27 y en los gráficos 4 y 5. Finalmente los resultados
de la relación soluto/solvente se encuentran en la tabla 28 y en los gráficos 6 y 7.
78
Tabla 26. Resultados del cálculo de la cantidad de aceite extraído y rendimiento del proceso variando el tiempo de extracción
N°
Tiempo de
extracción
[min]
Peso de la muestra
[g]
Peso aceite extraído
[g]
Aceite obtenido
[%]
(*)Rendimiento del proceso
[%]
Ensayo Réplica Ensayo Réplica Ensayo Réplica Promedio Ensayo Réplica Promedio
1 0 0,00 0,00 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000
2 5 10,00 10,01 0,5193 0,5338 4,8905 5,3330 5,1117 22,2864 22,8853 22,5858
3 10 10,00 10,00 0,9484 0,9833 9,2505 9,8334 9,5420 40,6966 42,1981 41,4474
4 15 10,01 10,01 1,3466 1,3201 12,8462 13,1882 13,0172 57,7269 56,5946 57,1607
5 20 10,00 10,01 1,6028 1,6067 15,3290 16,0509 15,6899 68,7812 68,8791 68,8302
6 25 10,00 10,00 1,8440 1,8291 17,5690 18,2914 17,9302 79,1297 78,4939 78,8118
7 30 10,01 10,01 1,9795 1,9969 18,7376 19,9494 19,3435 84,8600 85,6085 85,2343
8 60 10,01 10,00 2,2769 2,2730 22,7458 22,7304 22,7381 97,6091 97,5429 97,5760
9 90 10,00 10,01 2,2885 2,2810 23,1181 22,7870 22,9526 98,2065 97,7859 97,9962
10 100 10,02 10,01 2,2906 2,2953 23,3027 22,9303 23,1165 98,0985 98,4006 98,2496
11 120 10,00 10,00 2,2761 2,2995 23,2974 22,9952 23,1463 97,6762 98,6793 98,1777
(*)Para este cálculo se utiliza el valor del contenido de grasa en la pulpa correspondiente a 23,3030 % = 2,3303 g, descrita en la tabla 22 del numeral 5.3.3.
Condiciones de Extracción: Temperatura= 50 °C
Tamaño de partícula= 0,8 mm
Volumen de solvente= 80 ml
Relación soluto/solvente= 0,125 m/v
79
Tabla 27. Resultados del cálculo de la cantidad de aceite obtenido y rendimiento del proceso variando el tamaño de partícula en la extracción
N Rango
[mm]
Peso de la muestra
[g]
Peso aceite
extraído
[g]
Aceite obtenido (A)
[%]
(*)Rendimiento del proceso
[%]
Ensayo Réplica Ensayo Réplica Ensayo Réplica Ensayo Réplica Ensayo Réplica
1 >= 0,42 10,03 10,01 2,2595 2,2506 22,5273 22,4833 22,5053 96,6711 96,4823 96,5767
2 0,25 - 0,3 10,01 10,02 2,2940 2,2859 22,9167 22,8133 22,8650 98,3424 97,8987 98,1206
3 <=0,21 10,01 10,03 2,3065 2,3066 23,0418 22,9972 23,0195 98,8793 98,6877 98,7835
(*)Para este cálculo se utiliza el valor del contenido de grasa en la pulpa correspondiente a 23,3030 % = 2,3303 g, descrita en la tabla 22 del numeral 5.3.3.
Condiciones de Extracción: Temperatura= 50 °C
Volumen de solvente= 80 ml
Relación soluto/solvente= 0,125 m/v
Tiempo de extracción= 1 h
80
Tabla 28. Resultados del cálculo de la cantidad de aceite obtenido y del cálculo del rendimiento del proceso variando la relación soluto/solvente
N
Volumen
solvente
utilizado
[ml]
Relación
soluto/
solvente
[ml/g]
Peso de la muestra
[g]
Peso aceite
extraído
[g]
Aceite obtenido (A)
[%]
(*)Rendimiento del proceso
[%]
Ensayo Réplica Ensayo Réplica Ensayo Réplica Ensayo Réplica Ensayo Réplica
1 0 0,000 0 0,00 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000
2 5 2,000 10,01 10,00 0,4532 0,4500 4,5278 4,5000 4,5139 19,4300 19,3108 19,3704
3 10 1,000 10,02 10,00 0,7755 0,7758 7,7399 7,7585 7,7492 33,2142 33,2938 33,2540
4 15 0,667 10,01 10,01 1,1065 1,1154 11,0544 11,1425 11,0984 47,4375 47,8159 47,6267
5 30 0,333 10,01 10,00 1,7713 1,7896 17,6957 17,8961 17,7959 75,9375 76,7973 76,3674
6 45 0,222 10,02 10,00 2,1658 2,1436 21,6143 21,4356 21,5250 92,7534 91,9866 92,3700
7 60 0,167 10,02 10,00 2,3020 2,2869 22,9744 22,8688 22,9216 98,5899 98,1369 98,3634
8 70 0,143 10,03 10,00 2,3001 2,2943 22,9325 22,9425 22,9375 98,4100 98,4532 98,4316
9 80 0,125 10,00 10,00 2,2977 2,2956 22,9772 22,9560 22,9666 98,6020 98,5110 98,5565
10 90 0,111 10,01 10,01 2,3038 2,3031 23,0148 23,0076 23,0112 98,7631 98,7323 98,7477
(*)Para este cálculo se utiliza el valor del contenido de grasa en la pulpa correspondiente a 23,3030 % = 2,3303 g, descrita en la tabla 22 del numeral 5.3.3.
Condiciones de Extracción: Temperatura= 50 °C
Tiempo de extracción= 1 h
Tamaño de partícula= 0,25-0,3 mm
81
5.4.4. Análisis estadístico de los resultados de la evaluación de los parámetros de extracción.
El análisis estadístico, tal y como se menciona en el numeral 4.4.7, se realiza por medio del
análisis de varianza (ANOVA).
Esta prueba responde al planteamiento de dos hipótesis:
𝐻𝑂: Hipótesis Nula: 𝒎𝟏 = 𝒎𝟐 (No hay diferencia significativa entre los grupos)
𝐻𝐴: Hipótesis Alternativa: 𝒎𝟏 ≠ 𝒎𝟐 (Hay diferencia significativa entre los grupos)
El factor que se analiza para esta investigación es primero el tiempo de extracción, segundo el
tamaño de partícula y finalmente la relación soluto/solvente utilizada para la extracción del aceite.
Para realizar el cálculo estadístico se utiliza la herramienta informática del programa Microsoft
Excel.
5.4.4.1. Comparación de rendimientos para el parámetro tiempo de extracción
Muestra 1: Rt1 (rendimiento en el tiempo de extracción 1)
Muestra 2: Rt2 (rendimiento en el tiempo de extracción 2)
Muestra 3: Rt3 (rendimiento en el tiempo de extracción 3)
Muestra 4: Rt4 (rendimiento en el tiempo de extracción 4)
Muestra 5: Rt5 (rendimiento en el tiempo de extracción 5)
Muestra 6: Rt6 (rendimiento en el tiempo de extracción 6)
Muestra 7: Rt7 (rendimiento en el tiempo de extracción 7)
Muestra 3: Rt4 (rendimiento en el tiempo de extracción 8)
Muestra 9: Rt9 (rendimiento en el tiempo de extracción 9)
Muestra 10: Rt10 (rendimiento en el tiempo de extracción 10)
Con los datos de rendimiento que se registran en la tabla 26 y con ayuda del programa de
computación Microsoft Excel, se obtienen los siguientes datos estadísticos:
82
Tabla 29. Análisis estadístico para el parámetro tiempo de extracción
Resumen Estadístico
Grupos Cuenta Suma Promedio Desviación
Estándar
Coeficiente
de
Variación
[%]
Rango Mínimo Máximo
Rt1 2 45,1717 22,5858 0,4235 1,8750 0,5989 22,2864 22,8853
Rt2 2 82,8947 41,4474 1,0617 2,5616 1,5015 40,6966 42,1981
Rt3 2 114,3215 57,1607 0,8007 1,4007 1,1323 56,5946 57,7269
Rt4 2 137,6603 68,8302 0,0692 0,1006 0,0979 68,7812 68,8791
Rt5 2 157,6236 78,8118 0,4496 0,5705 0,6358 78,4939 79,1297
Rt6 2 170,4685 85,2343 0,5293 0,6210 0,7486 84,8600 85,6085
Rt7 2 195,1520 97,5760 0,0468 0,0479 0,0661 97,5429 97,6091
Rt8 2 195,9923 97,9962 0,2974 0,3035 0,4206 97,7859 98,2065
Rt9 2 196,4992 98,2496 0,2136 0,2174 0,3021 98,0985 98,4006
Rt10 2 196,3555 98,1777 0,7093 0,7225 1,0031 97,6762 98,6793
Análisis de varianza
Origen de las
variaciones
Suma de
cuadrados
Grados de
libertad
Promedio
de los
cuadrados
F Probabilid
ad
Valor
crítico
para F
Entre grupos 12926,6121 9 1436,2902
4672,1194 6,4891E-17 3,0204 Dentro de los grupos 3,074173 10 0,30742
Total 12929,6863 19
5.4.4.2. Comparación de rendimientos para el parámetro tamaño de partícula
Muestra 1: RG1 (rendimiento con el tamaño de partícula 1)
Muestra 2: RG2 (rendimiento con el tamaño de partícula 2)
Muestra 3: RG3 (rendimiento con el tamaño de partícula 3)
Con los datos de rendimiento que se registran en la tabla 27 y con ayuda del programa de
computación Microsoft Excel, se obtienen los siguientes datos estadísticos:
83
Tabla 30. Análisis estadístico para el parámetro tamaño de partícula de pulpa
Resumen Estadístico
Grupos Cuenta Suma Promedio Desviación
Estándar
Coeficiente
de
Variación
[%]
Rango Mínimo Máximo
RG1 2 193,1534 96,5767 0,1335 0,1382 0,1888 96,4823 96,6711
RG2 2 196,2411 98,1206 0,3137 0,3198 0,4437 97,8987 98,3424
RG3 2 197,5669 98,7835 0,1355 0,1372 0,1916 98,6877 98,8793
Análisis de varianza
Origen de las
variaciones
Suma de
cuadrados
Grados
de
libertad
Promedio
de los
cuadrados
F Probabilidad
Valor
crítico
para F
Entre grupos 5,1285 2 2,5643
57,1442 0,0041 9,5521 Dentro de los grupos 0,1346 3 0,0449
Total 5,2631 5
5.4.4.3. Comparación de rendimientos para el parámetro relación soluto/solvente
Muestra 1: R: S/SLV1 (rendimiento en la relación soluto/solvente 1)
Muestra 2: R: S/SLV2 ((rendimiento en la relación soluto/solvente 2)
Muestra 3: R: S/SLV3 (rendimiento en la relación soluto/solvente 3)
Muestra 4: R: S/SLV4 (rendimiento en la relación soluto/solvente 4)
Muestra 5: R: S/SLV5 (rendimiento en la relación soluto/solvente 5)
Muestra 6: R: S/SLV6 (rendimiento en la relación soluto/solvente 6)
Muestra 7: R: S/SLV7 (rendimiento en la relación soluto/solvente 7)
Muestra 3: R: S/SLV8 (rendimiento en la relación soluto/solvente 8)
Muestra 9: R: S/SLV9 (rendimiento en la relación soluto/solvente 9)
Con los datos de rendimiento que se registran en la tabla 28 y con ayuda del programa de
computación Microsoft Excel, se obtienen los siguientes datos estadísticos:
84
Tabla 31. Análisis estadístico para el parámetro relación soluto/solvente
Resumen Estadístico
Grupos Cuenta Suma Promedio Desviación
Estándar
Coeficiente
de
Variación
[%]
Rango Mínimo Máximo
R:S/SLV1 2 38,7408 19,3704 0,0843 0,4352 0,1192 19,3108 19,4300
R:S/SLV2 2 66,5080 33,2540 0,0563 0,1693 0,0796 33,2142 33,2938
R:S/SLV3 2 95,2534 47,6267 0,2676 0,5618 0,3784 47,4375 47,8159
R:S/SLV4 2 152,7348 76,3674 0,6080 0,7961 0,8598 75,9375 76,7973
R:S/SLV5 2 184,7400 92,3700 0,5422 0,5870 0,7668 91,9866 92,7534
R:S/SLV6 2 196,7268 98,3634 0,3204 0,3257 0,4530 98,1369 98,5899
R:S/SLV7 2 197,9717 98,9858 0,0629 0,0635 0,0889 98,9414 99,0303
R:S/SLV8 2 198,7694 99,3847 0,2895 0,2913 0,4094 99,1800 99,5894
R:S/SLV9 2 198,4270 99,2135 0,0328 0,0331 0,0464 99,1903 99,2367
Análisis de varianza
Origen de las
variaciones
Suma de
cuadrados
Grados
de
libertad
Promedio
de los
cuadrados
F Probabilidad Valor crítico
para F
Entre grupos 16362,1748 8 2045,2719
19646,3049 3,6344E-18 3,2296 Dentro de los grupos 0,93694192 9 0,1041
Total 16363,1118 17
5.4.5. Construcción de diagramas de la evaluación de los parámetros de extracción
5.4.5.1. Gráficos correspondientes a la variación del rendimiento en función del parámetro
tiempo de extracción. Con los datos de la tabla 26 se construye el gráfico 2, correspondiente al
porcentaje de aceite obtenido en función del tiempo de extracción.
85
Gráfico 2. Diagrama de la cantidad de Aceite obtenido versus tiempo de extracción
Además el gráfico del rendimiento en función del tiempo de extracción, realizado a partir de los
cálculos promedios que se describen en la tabla 23, en los cuales se pretende identificar el mejor
rendimiento.
Gráfico 3. Diagrama del Rendimiento versus tiempo de extracción
y = -5E-07x4 + 0,0002x3 - 0,0213x2 + 1,1292x - 0,0678R² = 0,9997
0
5
10
15
20
25
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
Ace
ite
Ob
ten
ido
, %
Tiempo, min
Aceite obtenido=f(tiempo)
y = -2E-06x4 + 0,0008x3 - 0,0914x2 + 4,8459x - 0,2911R² = 0,9997
0
20
40
60
80
100
120
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
Re
nd
imie
nto
, %
tiempo, min
Rendimiento=f(tiempo)
86
5.4.5.2. Gráficos correspondientes a la variación del rendimiento en función del parámetro
tamaño de partícula. A continuación se ilustra el gráfico 4 correspondiente a la cantidad de
aceite obtenido como función del tamaño de partícula, realizado con los valores promedio de
aceite obtenido expresados en porcentaje y que se ilustran en la tabla 27.
Gráfico 4. Diagrama del Aceite obtenido en función del tamaño de partícula
También se construye el gráfico del rendimiento en función del tamaño de partícula de la pulpa,
obtenido a partir de los valores promedio del rendimiento que se ilustran también en la tabla 27.
Gráfico 5. Diagrama de Rendimiento en función del tamaño de partícula
y = -2,4795x + 23,557R² = 0,9919
22,40
22,50
22,60
22,70
22,80
22,90
23,00
23,10
0,13 0,21 0,29 0,37 0,45
Ace
ite
Ob
ten
ido
, [%
]
Tamaño de partícula, [mm]
Aceite obtenido=f(Tamaño de partícula)
y = -10,64x + 101,09R² = 0,9919
96,00
96,50
97,00
97,50
98,00
98,50
99,00
0,13 0,21 0,29 0,37 0,45
Ren
dim
ien
to,
[%]
Tamaño de partícula, [mm]
Rendimiento =f(Tamaño de partícula)
87
5.4.5.3. Gráficos correspondientes a la variación del rendimiento en función del parámetro
relación soluto/solvente. A continuación se presenta el gráfico 6 correspondiente al porcentaje de
aceite obtenido en función a la relación soluto/ solvente, elaborado a partir de los datos de la tabla
28.
Gráfico 6. Diagrama de Aceite obtenido en función de la relación soluto/solvente
Mientras que el gráfico 7 muestra el rendimiento en función de la relación soluto/solvente, que
se obtiene con los resultados de rendimiento descritos en la tabla 28.
Gráfico 7. Diagrama del Rendimiento en función de la relación soluto/solvente
y = -6,3377x3 + 28,351x2 - 43,924x + 29,658R² = 0,9995
0,002,004,006,008,00
10,0012,0014,0016,0018,0020,0022,0024,0026,00
0,00 0,17 0,34 0,51 0,68 0,85 1,02 1,19 1,36 1,53 1,70 1,87 2,04 2,21
Ace
ite
Ob
ten
ido
, [%
]
Relación soluto/solvente, [g/ml]
Aceite obtenido=f(Relación sol/slv)
y = -27,197x3 + 121,66x2 - 188,49x + 127,27R² = 0,9995
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
0,00 0,17 0,34 0,51 0,68 0,85 1,02 1,19 1,36 1,53 1,70 1,87 2,04 2,21
Ren
dim
ien
to,
[%]
Relación soluto-solvente, [g/ml]
Rendimiento=f(Relación sol/slv)
88
Con la finalidad de dar una visión más clara sobre el comportamiento del rendimiento con las
distintas relaciones solvente/ soluto utilizadas, se presentan otros gráficos a continuación:
El primer gráfico corresponde a la cantidad de aceite obtenido en función de la relación
solvente/soluto:
Gráfico 8. Diagrama del aceite obtenido versus la relación solvente/soluto
El segundo gráfico se refiere al rendimiento también en función de la relación solvente/soluto
Gráfico 9. Diagrama del Rendimiento versus relación solvente/soluto
y = -0,446x2 + 6,2179x + 2,2153R² = 0,9905
0,002,004,006,008,00
10,0012,0014,0016,0018,0020,0022,0024,0026,00
0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 10,00
Ace
ite
Ob
ten
ido
, [%
]
Relación solvente/soluto, [ml éter de petróleo/g morete]
Aceite obtenido=f(Relación slv/sol)
y = -1,9141x2 + 26,683x + 9,5063R² = 0,9905
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 10,00
Ren
dim
ien
to,
[%]
Relación solvente/soluto, [ml éter de petróleo/g morete]
Rendimiento=f(Relación slv/sol)
89
5.5. Obtención del aceite de morete a las mejores condiciones de extracción
Se efectúa varias extracciones de aceite de pulpa de morete bajo dos grupos de condiciones, que
se mantienen constantes durante todo el proceso de extracción.
El primer grupo corresponde al conjunto de condiciones que son fijas desde el inicio de la
experimentación y se describen a continuación:
Temperatura = 50 °C
Tipo de solvente: Éter de petróleo
El segundo grupo pertenece a las condiciones óptimas, que son resultado de la experimentación
anterior (numeral 5.4) y se registran en la tabla a continuación:
Tabla 32. Mejores condiciones de extracción
Muestra Tiempo de
extracción
[h]
Tamaño de
partícula
[mm]
Relación
soluto/solvente
[g/ml]
PULPA DE
MORETE 1 0,25 - 0,30 1/6=0,16
5.5.1. Datos experimentales para el proceso de extracción de aceite de morete
Tabla 33. Datos experimentales para la determinación de las corrientes de entrada y
salida, cantidad de aceite obtenido y rendimiento de la extracción de aceite de morete
EXTRACTO
N°
extracciones
Volumen
solvente
utilizado
[ml]
Peso de la
muestra o
alimentación
[g]
Peso aceite
extraído
(𝑴𝒂)
[g]
Peso solvente
recuperado
(𝑴𝒔𝒍𝒗)
[ml]
1 180 30,0002 6,8296
2604,96
2 180 30,0027 6,7200
3 180 30,0001 6,9093
4 180 30,0000 6,8031
5 180 30,0001 6,8672
6 180 30,0001 6,8418
7 180 30,0002 6,8463
8 180 30,0002 6,7811
90
Tabla 33. (Continuación)
9 180 30,0003 6,8065
10 180 30,0000 6,9258
11 180 30,0002 6,8748
12 180 30,0003 6,7882
13 180 30,0002 6,9145
14 180 30,0001 6,9267
15 180 30,0002 6,9550
16 180 30,0000 6,9304
17 180 30,0008 6,7558
18 180 30,0001 6,9619
19 180 30,0005 6,9042
20 180 30,0004 6,9056
21 180 30,0003 6,8145
22 180 30,0000 6,8025
23 180 30,0002 6,8938
24 180 30,0000 6,9028
TOTAL 4320 720,0072 164,6611 2604,9600
5.5.2. Datos adicionales para el proceso de extracción de aceite de morete
Tabla 34. Datos de la densidad del solvente: éter de petróleo
Solvente Densidad
[g/ml]
ÉTER DE PETRÓLEO 0,67
Fuente: www.esterato.eter.com
5.5.3. Cálculos para el proceso de extracción del aceite de morete. Se realiza un balance de
masa de la extracción sólido-líquido por solventes. Los datos para este cálculo se obtienen de la
tabla 33: peso de la muestra, peso del aceite obtenido, masa del éter de petróleo utilizado y
recuperado. Además se calculan dos clases de rendimientos: uno en función de la masa utilizada
en la extracción (%A) y el segundo rendimiento en función de la cantidad de aceite que contiene
la muestra (%RE).
91
5.5.3.1. Balance de masa
1) Diagrama de flujo del proceso:
MEZCLA SEPARACIÓNF= 720,0072 g
XF = 0,23303
S= 4320 ml YS = 0
M, XME= 2769,62 g
Y
R, X
Figura 21. Diagrama de flujo de la extracción sólido-líquido a las condiciones óptimas de
extracción
Donde:
F= Alimentación, [g]
𝑋𝐹= Concentración de soluto en la alimentación
S= Solvente, [ml]
𝑌𝑆= Concentración de soluto en el solvente
E= Extracto (soluto más solvente), [g] Soluto: 𝑀𝐴= 164,6611 [g]
Solvente: 𝑀𝑠𝑙𝑣= 2604,96 [g]
𝑌= Composición del soluto en el extracto
M= Mezcla: alimentación más solvente, [g]
𝑋𝑀= Composición de soluto en M
R= Refinado, [g]
𝑋 = Concentración de soluto en el refinado
2) Transformación en masa de la cantidad de solvente utilizado (S):
𝑆 = 4320 𝑚𝑙 ∗0,67 𝑔
1 𝑚𝑙= 2894,4 𝑔 𝑑𝑒 é𝑡𝑒𝑟 𝑑𝑒 𝑝𝑒𝑡𝑟ó𝑙𝑒𝑜
92
0
3) Balance en la mezcla: Cálculo de (M)
𝐹 + 𝑆 = 𝑀 (1)
𝑀 = 720,0072 + 2894,4
𝑀 = 3614,41 [𝑔]
4) Balance en la mezcla: Cálculo de la composición de soluto en la mezcla (𝑿𝑴):
𝐹 ∗ 𝑋𝐹 + 𝑆 ∗ 𝑌𝑆 = 𝑀 ∗ 𝑋𝑀 (2)
𝑋𝑀 = 𝐹 ∗ 𝑋𝐹
𝑀 (27)
𝑋𝑀 = 720,0072 ∗ 0,23303
3614,41
𝑋𝑀 = 0,0464
5) Balance en la separación: Datos en el extracto (𝑬):
𝐸 = 𝑀𝐴 + 𝑀𝑆 (28)
Donde:
E= Extracto, [g]
𝑀𝐴= Soluto o aceite presente en el extracto, [g]
𝑀𝑆= Solvente o éter de petróleo presente en el extracto, [g]
𝐸 = 164,6611 + 2604,96
𝐸 = 2769,62 [𝑔]
6) Balance en la separación: Composición del soluto en el extracto (Y):
𝑌 = 𝑀𝐴
𝐸 (29)
𝑌 = 164,6611
2769,62
93
𝑌 = 0,05945
7) Balance en la separación: cálculo del refinado (R):
𝑀 = 𝐸 + 𝑅 (5)
𝑅 = 3614,41 − 2769,62
𝑅 = 844,79 [𝑔]
8) Balance en la separación: Composición del soluto en el refinado (X):
𝑀 ∗ 𝑋𝑀 = 𝐸 ∗ 𝑌 + 𝑅 ∗ 𝑋 (6)
𝑋 =𝑀 ∗ 𝑋𝑀 − 𝐸 ∗ 𝑌
𝑅 (30)
𝑋 =(3614,41 ∗ 0,0464) − ( 2769,62 ∗ 0,05945)
844,79
𝑋 = 0,003616
9) Resultados del balance de masa:
MEZCLA SEPARACIÓNF= 720,0072 g
XF = 0,23303
S= 4320 ml Ys = 0
M=3614,41 g
XM= 0,0464
E= 2769,62 g
Y= 0,0594
R= 844,79 g X= 0,003616
Figura 22. Diagrama de flujo de la extracción sólido-líquido a las condiciones óptimas de
extracción con todas las corrientes de entrada y de salida
94
5.5.3.2. Cálculo del aceite obtenido
%𝐴 = 𝑀𝐴
𝐹∗ 100 (7)
Donde:
%𝐴= Porcentaje de aceite obtenido, [%]
𝑀𝐴= Masa de soluto o aceite presente en el extracto, [g]
𝐹= Alimentación, [g]
%𝐴 = 164,6611
720,0072∗ 100
%𝐴 = 0,2286 ∗ 100
%𝐴 = 22,8694 %
5.5.3.3. Cálculo del rendimiento del proceso
%𝑅𝐸 = 𝐸 ∗ 𝑌
𝐹 ∗ 𝑋𝐹∗ 100 (8)
Donde:
%𝑅𝐸= Rendimiento del proceso de extracción, [%]
𝐸= Masa del extracto (aceite más solvente), [g]
𝑌=Composición de soluto (aceite) en el extracto
𝐹= Alimentación, [g]
𝑋𝐹= Concentración de soluto en la alimentación, [%]
%𝑅 = 2769,62 ∗ 0,05945
720,0072 ∗ 0,23303∗ 100
%𝑅 = 164,654
167,783∗ 100
%𝑅 = 98,1349 %
95
5.5.4. Resultados del proceso de extracción de aceite de morete
Tabla 35. Resultados del proceso de extracción del aceite de morete
Condiciones: Tiempo de extracción: 1 h Temperatura: 19⁰C -23⁰C
Tamaño de partícula: 0,25-0,3 mm Humedad relativa: 35% – 68%
Relación soluto/solvente: 0,16 m/v Solvente: Éter de Petróleo
5.6. Evaluación de la calidad del aceite de morete obtenido
Como ya se dijo anteriormente, el primer cálculo corresponde a los análisis fisicoquímicos que se
realizan al aceite obtenido y el segundo se refiere a una comparación de calidad con Normas
Internacionales. Por último se elabora a un perfil lipídico de la muestra de aceite obtenida
experimentalmente.
5.6.1. Datos experimentales para las propiedades fisicoquímicas del aceite
Tabla 36. Datos experimentales para la determinación de la densidad por el método del
picnómetro
Muestra
Réplica
Peso del
picnómetro
vacío
[g]
Peso del
picnómetro
+ agua
[g]
Peso del
picnómetro
+ muestra
[g]
ACEITE DE
MORETE
R1 11,884 22,2171 21,3324
R2 11,884 22,2171 21,3399
R3 11,884 22,2171 21,329
N
Peso de la
muestra
[g]
Peso aceite
extraído
[g]
Aceite
obtenido
[%]
Rendimiento
[%]
1 720,0072 164,6611 22,8694 98,1349
96
Tabla 37. Datos experimentales para la determinación el índice de acidez del aceite
Muestra
Réplica
Peso de la
muestra
[g]
Normalidad
de la base
(NaOH)
consumida
[N]
Volumen
de la base
(NaOH)
consumida
[ml]
ACEITE DE
MORETE
R1 5,0298 0,0989455 5,6
R2 5,0193 0,0989455 5,5
R3 5,0312 0,0989455 5,4
Tabla 38. Datos experimentales para la determinación del índice de peróxido del aceite
Muestra
Réplica
Peso de la
muestra
[g]
Normalidad
de la sal
tiosulfato
de sodio
(Na2S2O3)
consumido
[N]
Volumen
tiosulfato
de sodio
(Na2S2O3)
consumido
[ml]
ACEITE DE
MORETE
R1 5,0400
0,0171
1,65
R2 5,0620 1,55
R3 5,0442 1,90
Tabla 39. Datos experimentales para la determinación del índice de saponificación del
aceite
Muestra Réplica
Peso de la
muestra
[g]
Normalida
d del ácido
(HCl)
consumido
[N]
Volumen
del ácido
(HCl)
consumido
[ml]
Volumen
del blanco
consumido
[ml]
ACEITE DE
MORETE
R1 2,00
0,493375
195,1323 42,5
R2 2,00 195,1323 42,5
R3 2,00 193,7484 42,5
97
Tabla 40. Datos experimentales para la determinación del índice de yodo del aceite
Muestra Réplica
Peso de la
muestra
[g]
Normalidad
de la sal
tiosulfato
de sodio
(Na2S2O3)
consumido
[N]
Volumen de
la sal
tiosulfato
de sodio
(Na2S2O3)
consumido
[ml]
Volumen
del blanco
consumido
[ml]
ACEITE DE
MORETE
R1 0,20
0,1026725
37,1 49,1
R2 0,20 36,6
49,1
R3 0,20 37,2
49,1
5.6.2. Cálculos de las propiedades fisicoquímicas del aceite de morete
5.6.2.1. Cálculo de la densidad del aceite método del picnómetro
𝜌25°𝐶 = 𝑚2 − 𝑚
𝑚1 − 𝑚 (31)
Donde:
𝜌25°𝐶= Densidad a 25°C
𝑚2= Masa del picnómetro + la muestra, [g]
𝑚1= Masa del picnómetro + agua destilada, [g]
𝑚= Masa del picnómetro vacío, [g]
Cálculo modelo para la densidad del aceite, réplica 1:
𝜌25°𝐶 = 21,3324 − 11,8840
22,2171 − 11,8840
𝜌25°𝐶 = 9,4484
10,3331
𝜌25°𝐶 = 0,91438
98
5.6.2.2. Cálculo del índice de acidez del aceite
𝐼𝐴 = 𝑉𝑁𝑎𝑂𝐻 ∗ 𝑁𝑁𝑎𝑂𝐻 ∗ 56,1
𝑚𝑎𝑐𝑒𝑖𝑡𝑒 (32)
Donde:
𝐼𝐴= Índice de acidez del aceite, [mg KOH/1 gr aceite]
𝑉𝑁𝑎𝑂𝐻= Volumen de la base consumida en la titulación, [ml]
𝑁𝑁𝑎𝑂𝐻= Normalidad de la base utilizada para la titulación, [N]
𝑚𝑒𝑞𝑎.𝑔.𝑙.= Mili equivalente del ácido graso libre predominante en la muestra: ácido oleico
𝑚𝑎𝑐𝑒𝑖𝑡𝑒= Masa del aceite, [g]
Calculo modelo para el índice de acidez del aceite, réplica 1:
𝐼𝐴 = 5,6 ∗ 0,098946 ∗ 56,1
5,0298∗ 100
𝐼𝐴 = 31,0848
5,0298∗ 100
𝐼𝐴 = 6,1801 [mg KOH/1 gr aceite]
5.6.2.3. Cálculo del índice de peróxido del aceite
𝐼𝑃 = 𝑉𝑎 ∗ 𝑁𝑎
𝑚𝑎𝑐𝑒𝑖𝑡𝑒∗ 1000 (33)
Donde:
𝐼𝑃= Índice de peróxido del aceite
𝑉𝑎= Volumen del tiosulfato de sodio consumido en la titulación, [ml]
𝑁𝑎= Normalidad del tiosulfato de sodio utilizado para la titulación, [N]
𝑚𝑎𝑐𝑒𝑖𝑡𝑒= Masa del aceite, [g]
Cálculo modelo para el índice de peróxido del aceite, réplica 1:
𝐼𝑃 = 1,65 ∗ 0,017074
5,0400∗ 1000
𝐼𝑃 = 0,28172
5,0400∗ 1000
99
𝐼𝑃 = 5,5897 𝑚𝑒𝑞𝑂2/𝐾𝑔𝑎𝑐𝑒𝑖𝑡𝑒
5.6.2.4. Cálculo del índice de saponificación del aceite
𝐼𝑆 = (𝑉𝑏 − 𝑉𝑎𝑐) ∗ 𝑁𝑎𝑐
𝑚𝑎𝑐𝑒𝑖𝑡𝑒∗ 56,1 (34)
Donde:
𝐼𝑃= Índice de saponificación del aceite
𝑉𝑎𝑐= Volumen del ácido clorhídrico consumido por la muestra en la titulación, [ml]
𝑉𝑏= Volumen de ácido clorhídrico consumido por un blanco, [ml]
𝑁𝑎𝑐= Normalidad del ácido clorhídrico utilizado para la titulación, [N]
56,1= Equivalente de la base utilizada para saponificar la muestra, [Eq-g]
𝑚𝑎𝑐𝑒𝑖𝑡𝑒= Masa del aceite, [g]
Cálculo modelo para el índice de saponificación del aceite, réplica 1:
𝐼𝑆 = (42,5 − 28,4) ∗ 0,493375
2,00∗ 56,1
𝐼𝑆 = 6,9565
2,01∗ 56,1
𝐼𝑆 = 195,1323 𝑚𝑔𝐾𝑂𝐻/𝑔𝑎𝑐𝑒𝑖𝑡𝑒
5.6.2.5. Cálculo del índice de yodo del aceite
𝐼𝑌 = (𝑉𝑏 − 𝑉𝑡𝑠) ∗ 𝑁𝑡𝑠
𝑚𝑎𝑐𝑒𝑖𝑡𝑒∗ 12,69 (35)
Donde:
𝐼𝑌= Índice de yodo del aceite
𝑉𝑡𝑠= Volumen del tiosulfato de sodio consumido por la muestra en la titulación, [ml]
𝑉𝑡𝑠= Volumen del tiosulfato de sodio consumido por un blanco, [ml]
𝑁𝑎𝑐= Normalidad del tiosulfato de sodio utilizado para la titulación, [N]
12,69= Constante (mili equivalentes del yodo *100)
𝑚𝑎𝑐𝑒𝑖𝑡𝑒= Masa del aceite, [g]
100
Cálculo modelo para el índice de yodo del aceite, réplica 1:
𝐼𝑌 = (49,1 − 37,1) ∗ 0,1026725
0,20∗ 12,69
𝐼𝑌 = 1,23207
0,20∗ 12,69
𝐼𝑌 = 78,1748 𝑔𝐼/100𝑔𝑎𝑐𝑒𝑖𝑡𝑒
5.6.3. Resultados de las propiedades fisicoquímicas del aceite. En la tabla 41 se ilustran los
valores promedio de la evaluación de las propiedades fisicoquímicas del aceite de morete
obtenido. Mientras que en la tabla 42 únicamente se muestran valores totales.
Tabla 41. Resultados promedio de la caracterización físico-química del aceite de morete
Muestra Análisis R1 R2 R3 Promedio
a reportar
ACEITE
DE
MORETE
Densidad a 25 °C, [g/ml] 0,9144 0,9151 0,9141 0,9145
Humedad y materia volátil, [%] 0,1145 0,1283 0,1123 0,1184
Índice de acidez, [mg KOH/ gr aceite] 6,1801 6,0824 5,9577 6,0764
Porcentaje de acidez, [gr *AGL/100 gr
muestra] 3,1115 3,0624 2,9996 3,0578
Índice de peróxido, [meq O2/ Kg muestra] 5,5897 5,2281 6,4313 5,7497
Índice de saponificación, [mg KOH/g
aceite] 195,1323 195,1323 193,7484 194,6710
Índice de yodo, [g I/100 gr muestra] 78,1748 81,4321 77,5234 79,0435
101
Tabla 42. Resultados de la caracterización del aceite de morete
Condiciones ambientales: Temperatura: 19⁰C -23⁰C Humedad relativa: 35% – 68%
Método de Referencia: Densidad: Método Picnómetro Acidez: Método titulación directa
Yodo y Peróxido: Método yodométrico Humedad: Gravimetría
Nombre de la
muestra
Peso específico
25 ⁰C
[g/ml]
Índice de
acidez
[mg KOH / g
muestra]
% Acidez
[gr *AGL /
100 gr
muestra]
Índice
saponificación
[mg KOH /
g aceite]
Índice
peróxido
[meq O2/ kg
muestra]
Índice yodo
[g I/100 gr
muestra]
Humedad y
materia
volátil
[%]
ACEITE DE
MORETE 0,9145 6,0764 9,4773 194,6710 5,7497 79,0435 0,1184
*AGL: Oleico
102
5.6.4. Comparación de los análisis de calidad del aceite de morete obtenido con las normas
A.O.C.S. y CODEX STAN
Las pruebas fisicoquímicas: índice de saponificación, yodo y densidad se comparan con el criterio
de aceptación establecido por la norma A.O.C.S. para un aceite crudo, para nuestro caso se trata
de un aceite de oliva. En cambio el índice de acidez e índice de peróxido se comparan con los
límites permisibles de la Norma CODEX STAN.
De esta manera se define si el aceite de morete obtenido a las mejores condiciones de extracción
se puede considerar como un aceite de calidad.
5.6.4.1. Análisis comparativo de la densidad a 25°C
En el grafico 10 se observa la densidad a 25°C promedio del aceite de morete frente al rango de
densidad para un aceite crudo de oliva, establecido en la Norma A.O.C.S.
Gráfico 10. Análisis comparativo de la densidad aceite de morete
5.6.4.2. Análisis comparativo del índice de acidez. De acuerdo al gráfico 11 se observa el valor
de índice de acidez promedio del aceite de morete, comparado con el rango de acidez para un
aceite crudo, requerido por la Norma CODEX STAN 210-1999.
0,9145
0,909
0,91
0,911
0,912
0,913
0,914
0,915
0,916
Aceite de Morete
Den
sid
ad, [
g/m
l]
COMPARACIÓN DE LA DENSIDAD a 25 °C
Densidad Experimental
Densidad, límite inferior(0,909 g/ml)
Densidad, Límite Superior(0,915 g/ml)
103
Gráfico 11. Análisis comparativo del índice de acidez del aceite de morete
5.6.4.3. Análisis comparativo del índice de peróxido. En el gráfico 12 se ilustra el valor promedio
del índice de peróxido del aceite de morete versus el rango para un índice de peróxido de un aceite
crudo, requerido por la Norma CODEX STAN 33-1981.
Gráfico 12. Análisis comparativo del índice de peróxido del aceite de morete
5.6.4.4. Análisis comparativo del índice de saponificación. En el gráfico 13 se observa el valor
promedio del índice de saponificación del aceite de morete, en comparación con el rango de
valores del índice de saponificación para un aceite crudo de oliva, establecido por la Norma
A.O.C.S.
6,0734
0
5
10
15
Aceite de Morete
Índ
ice
de
Ací
de
z, [
mg
NaO
H/g
ace
ite
]
COMPARACIÓN DE ÍNDICE DE ACIDEZ
Acídez Experimental
Acídez, lÍmite superiior (10 Gagl/100g)
Acídez, Límite inferior(0 g AGL/100g)
5,7497
0
5
10
15
20
Aceite de MoretePé
roxi
do
, [m
eq
O2
/Kga
ceit
e]
COMPARACIÓN ÍNDICE DE PERÓXIDO
Peróxido Experimental
Peróxido, Límite Inferior(0 meqO2/Kg)
Peróxido, Límite Superior(15 meqO2/Kg)
104
Gráfico 13. Análisis comparativo del índice de saponificación del aceite de morete
5.6.4.5. Análisis comparativo del índice de yodo. En el gráfico 14 se ilustra el valor promedio
del índice de yodo del aceite de morete, versus el rango de valores del índice de yodo para un
aceite crudo de oliva, establecido por la Norma A.O.C.S.
Gráfico 14. Análisis comparativo del índice de yodo del aceite de morete
5.6.5. Resultados del perfil de ácidos grasos del aceite de morete. El análisis se realiza por el
laboratorio Analytical Laboratories Testing & Consulting (UBA), de la ciudad de Guayaquil.
La tabla que se ilustra a continuación solo es una tabla referencial, en donde se expone el resultado
del perfil de ácidos grasos del aceite de morete obtenido en ésta investigación.
194,671
186
188
190
192
194
196
198
Aceite de Morete
Sap
on
ific
ació
n,
[mg
KO
H/g
ace
ite]
COMPARACIÓN ÍNDICE DE SAPONIFICACIÓN
Saponificación Experimental
Saponificación, Límite Inferior(186 mgKOH/g aceite)
Saponificación, límite superior(196 mgKOH/g aceite)
79,043577
81
85
89
93
Aceite de Morete
Índ
ice
de
Yod
o,
[g I/
g m
ues
tra]
COMPARACIÓN ÍNDICE DE YODO
Yodo Experimental
Yodo, límite superior(90 g I/g muestra)
Yodo, límite inferior(77 g I/g muestra)
105
Tabla 43. Resultados del perfil de ácidos grasos del aceite de morete
Condiciones ambientales: Temperatura: 21,9⁰C Humedad relativa: 47,2 %
Método de Referencia: AOCS Ce 1B-89
Ácido graso FAME´s %FAMES/l mg/g
Ácido Palmítico 16: O 16,31 162,54
Ácido Palmitoléico Cis-16:1(n-9) 0,82 8,19
Ácido Esteárico (cis-9) 18: O 2,17 21,62
Ácido Oléico (cis-9) Cis-18:1 (n-9) 77,27 769,96
Ácido Linoléico (cis, cis) Cis, cis 18:2 (n-6) 2,04 20,32
Ácido Linolénico 18:3 (n-3) 1,22 12,17
18:4 (n-3) 0,16 1,61
Ácido Eicosapentaenóíco 20:5 (n-3)EPA 0,00 0,00
Ácido Decosahexaenóíco 22:6 (n-3) DHA 0,00 0,00
(b)Total Omega-3 1,38 13,78
(c) Total Omega-6 2,04 20,32
(d) Total Omega-9 78,10 778,14
(e) Relación n-3/n-6 0,68 0,68
(f) Total Saturados 18,48 184,16
(g) Total Insaturados 81,52 812,24
(h) Total Monoinsaturados 78,10 778,14
(i) Total Polinsaturados 3,42 34,10
(j) Total HUFA´s 0,00 0,00
(b) El total de Omega.3 es igual al contenido de ácidos linolénicos presentes en la muestra.
(c) El total de Omega-6 es igual al contenido de ácido linoléico presentes en la muestra.
(d) El total de Omega-9 es igual a la sumatoria del ácido Palmitoléico mas el Ácido Oléico.
(e) Es igual a la relación entre el total de Omega-3 y el total de Omega-6 existentes en la muestra.
(f) Total de ácidos saturados es igual a la sumatoria del ácido esteárico más el ácido palmítico.
(g) Total de ácidos insaturados es igual a la sumatoria entre el total de Omega-3, Omega-6 y
Omega-9 que existe en la muestra de aceite.
(h) El total de ácidos monoinsaturados es igual al total de Omega-9.
(i) El total de ácidos polinsaturados es igual a la suma de Omega-3 y Omega-6 existentes en la
muestra de aceite.
(j) Los HUFA´s equivale al total de ácidos grasos altamente polinsaturados.
NOTA.- La tabla original del análisis del perfil de ácidos grasos proporcionado por el laboratorio
UBA, se encuentra en el ANEXO N.
106
5.7. Análisis económico general
Se efectúa un análisis del costo de producción del aceite obtenido por extracción sólido-líquido,
únicamente considerando costos de las diferentes materias primas utilizadas para el proceso: fruto
de morete y éter de petróleo.
5.7.1. Cálculo general del costo de producción para el aceite de pulpa de morete:
Tabla 44. Costos de materias primas para el proceso de extracción
Material Cantidad
[kg]
Precio
Valor unitario
[USD/kg]
Valor total
[USD/kg]
Fruto de Morete 7,3562 0,15 1,1034
Éter de petróleo 2,8944 29,89 86,514
Tabla 45. Producción de aceite de pulpa morete
Material
Cantidad
[kg]
Volumen
[L]
Aceite de pulpa de morete 0,1646 0,18
Nota.- Los datos de la cantidad de éter de petróleo y la cantidad de aceite de pulpa de morete son
obtenidos del cálculo del balance de masa del numeral 5.5.3.1.
a) Cálculo del costo total de aceite de pulpa de morete, utilizando solvente nuevo.
𝐶𝑇 =𝐶𝑝𝑢𝑙𝑝𝑎 + 𝐶𝑠𝑙𝑣
𝑉𝐴 (36)
Donde:
𝐶𝑇= Costo total de producción
𝐶𝑠𝑙𝑣= Costo del solvente puro (éter de petróleo)
𝑉𝐴= Volumen de aceite obtenido en la extracción, [L]
107
𝐶𝑇 =1,1034 + 86,514
0,18
𝐶𝑇 = 486,760 𝑈𝑆𝐷/𝐿
b) Cálculo del costo del solvente en la recirculación
Para este cálculo se utiliza la cantidad de éter de petróleo que se pierde en la extracción (𝑀𝑠𝑙𝑣1):
0,2894 kg, por consiguiente, esta cantidad de éter es la misma que se adiciona como solvente puro
al requipo para una segunda extracción, siendo el cálculo el siguiente:
𝐶𝑠𝑙𝑣−𝑟 = 𝑀𝑠𝑙𝑣1 ∗ 𝐶𝑠𝑙𝑣1 (37)
Donde:
𝐶𝑠𝑙𝑣−𝑟= Costo del solvente en la recirculación, [USD]
𝑀𝑠𝑙𝑣1= Cantidad de solvente puro que se adiciona al proceso, [kg]
𝐶𝑠𝑙𝑣1= Costo de 1Kg de solvente, [USD]
𝐶𝑠𝑙𝑣−𝑟 = 0,2894 ∗ 29,89 𝑈𝑆𝐷
𝐶𝑠𝑙𝑣−𝑟 = 8,3692
c) Cálculo del costo total de aceite de pulpa de morete, utilizando solvente recirculado.
𝐶𝑇 =𝐶𝑝𝑢𝑙𝑝𝑎 + 𝐶𝑠𝑙𝑣−𝑟
𝑉𝐴 (38)
𝐶𝑇 =1,1034 + 8,3692
0,18
𝐶𝑇 = 52,6256 𝑈𝑆𝐷/L
Nota.- El costo calculado sería para 10 extracciones.
108
5.8. Impacto ambiental de extracción por solventes
Con el presente análisis se identifica, previene e interpreta los impactos ambientales que se
producen en la obtención de aceite de morete por extracción sólido-líquido con solventes, tanto
en el entorno de laboratorio como a nivel global. Dentro de los focos de contaminación ambiental
están los siguientes:
5.8.1. Fruto. La obtención del fruto se la realiza a través de plantaciones por lo que el impacto
ambiental referente a fauna y flora no se ven afectadas. Sin embargo los frutos almacenados por
largos periodos de tiempo inician el proceso de fermentación, lo que produce emanación de
metano al ambiente.
Se recomienda la pronta utilización de la fruta en un plazo máximo de cinco días, luego de
efectuada la cosecha.
El correcto ordenamiento territorial, las correctas prácticas de cosecha y la aceptación de las
regulaciones o códigos locales en las prácticas de cosecha ayudaran en un futuro al manejo
sustentable de dicho recurso.
5.8.2. Solvente: Éter de Petróleo. La utilización del solvente al ser un derivado del petróleo y
tener un punto de ebullición bajo se volatiliza rápidamente por lo que el impacto ambiental a nivel
de laboratorio es considerable, ya que al no contar con las seguridades respectivas en el entorno,
este puede ser inhalado o estar en contacto cutáneo, por lo que se deber seguir las medidas de
seguridad correspondientes.
La recomendación es seguir la hoja de seguridad del reactivo para manejarlo correctamente y así
minimizar el impacto ambiental que provoca.
A nivel global la contaminación producida en el aire o suelos es leve, en las cantidades que se
usan en laboratorio para este proyecto. Si se produce contaminación, se lo puede controlar
mediante materiales absorbentes, arena o tierras secas para su tratamiento posterior según
normativas locales.
5.8.3. Residuos. Dentro de los residuos que se generan en la extracción sólido-líquido por
solventes se encuentran los siguientes:
109
Agua de residuo: Contaminada con residuos sólidos por lavado de fruta y torta, compuestos
insolubles (éter de petróleo) y restos de aceite que no se extrajo el proceso de extracción.
Antes de ser desechados se debe realizar un tratamiento previo para eliminar solidos (tamiz)
y componentes no volátiles (evaporación de agua).
Torta: Al ser un componente de fuente natural se lo puede desechar o tratarla como abono,
previa eliminación de contaminantes.
A escala de laboratorio se realiza la eliminación del solvente de la torta residual por medio de
secado. Mientras que a escala industrial se lleva a cabo un proceso de desolventizado de la
torta y el solvente extraído en forma de vapor se recicla y se recircula para otro ciclo de
extracción. La cantidad de solvente remanente en la harina luego de este proceso es de 20-30
ppm, siendo que la tolerancia es de 500 ppm.
Cascara, semillas: Son residuos naturales que puedes ser desechados al ambiente como fuente
de abono o utilizados como combustible. Aunque hay que tomar en cuenta que luego de varios
días este se convierte en un contaminante, ya que se inicia el proceso de putrefacción, en el
cual se desprenden gases al ambiente, principalmente el metano.
Cabe señalar que el impacto ambiental global del presente trabajo es mínimo a nivel de
laboratorio, ya que se pueden controlar las operaciones o ensayos de manera puntual. Pero a nivel
industrial, el impacto ambiental es considerable, por lo que la producción aceitera se ve obligada
a cumplir con normas ambientales para el tratamiento y descarga de desechos, y ser más
amigables con el ambiente.
110
6. DISCUSIÓN DE RESULTADOS
6.1. Pruebas preliminares
Se realizó una determinación del contenido de aceite de la pulpa, cáscara y mezcla de pulpa
más cáscara, cuyos valores son 23,3035; 1,5231 y 13,4408%, respectivamente, tal como lo
indica la tabla 4, en la cual se aprecia que el mayor rendimiento se presentó en la pulpa del
fruto.
Como resultado del análisis estadístico (Ver tabla 5) se observa que el valor de F calculada
de 24535,941 es mayor al F crítico de 5,1433, lo cual significa que existen diferencias
significativas en el contenido de aceite de los tres grupos (pulpa, cáscara y mezcla de pulpa
más cáscara), por lo que se justifica el rechazo de la cáscara como parte de la materia prima
para la extracción de aceite, decidiendo utilizar únicamente la pulpa del fruto como materia
prima.
6.2. Materia prima
En la prueba de secado de la pulpa tal como lo indica el gráfico 1 se aprecia que para adquirir
una humedad del 10% a las temperaturas de 50, 60, 70, 80, 90 y 100 °C se emplearon tiempos
de 15,79; 12,39; 11,45; 9,35; 7,92 y 6,97 h respectivamente. Cabe recalcar que para las
temperaturas de 60 y 70 °C las características organolépticas (olor, color, sabor) de la pulpa
de morete se conservan. Sin embargo para las temperaturas de 70 a 100 °C la pulpa ya
presentó cambios de sus características organolépticas y hasta hubo degradación de aceite, lo
que se manifiesta con la presencia de residuos de aceite en las bandejas utilizadas para el
proceso de secado.
6.3. Caracterización fisicoquímica de la pulpa de morete
De los resultados expuestos en la tabla 22 sobre la caracterización fisicoquímica que se lleva
a cabo a la materia prima se observa un contenido de humedad en base húmeda del 58,72%,
quedando un valor de materia seca de 41,28%. En cuanto a los componentes de la materia
seca y en comparación con otras fuentes oleaginosas, se observan valores altos y bajos.
111
Tal es el caso de la cantidad de fibra cruda de 19,34 %, un valor alto, lo cual no es conveniente
puesto que este tipo de fibra no es asimilable por el cuerpo y no tiene valor nutricional. El
contenido de cenizas o minerales es bajo: 3,69%, al igual que el contenido de proteína
equivalente a 7, 54 %. Pero tiene un alto contenido de aceite de alrededor del 23,30%, lo cual
lo convierte en una excelente fuente para la extracción de aceites.
En las tablas 19 y 20 se reporta que el fruto de morete tiene 5, 21 cm de alto y 3,70 cm de
ancho. Además se obtiene una composición promedio en masa de 24,44, 18,83 y de 56,73%
para la pulpa, cáscara y pepa respectivamente. Lo que indica que existe una mayor cantidad
de desechos (pepa y cáscara) y poca cantidad de materia prima.
6.4. Rendimiento y parámetros de extracción
A partir de los resultados de los experimentos realizados para la evaluación de cada parámetro
de extracción (Ver tablas 26, 27 y 28) se evalúa los efectos de las variables sobre el
rendimiento de la operación mediante un análisis ANOVA (Ver tablas 29, 30, 31) y se obtiene
para el parámetro tiempo de extracción un valor de F calculada de 4672,11 y un valor de F
crítica de 3,02; además un valor de F calculada de 57,14 y de F crítica de 9,55 para el
parámetro tamaño de partícula de la pulpa, y por último para la relación soluto/solvente se
alcanza un valor de 19646,31 para F calculada y 3,23 para F crítica. Como se observa todos
los valores de F crítica son mayores a F calculada, por lo que se infiere que todas las variables
tienen efecto significativo sobre la variable de respuesta que es el rendimiento de extracción
a un nivel de confianza del 95%.
Con respecto a los resultados obtenidos en la evaluación del parámetro tiempo de extracción,
como lo indican los gráficos 2 y 3 se observa que el menor rendimiento de extracción es de
22,58% para un tiempo de 5 min, mientras que el mayor rendimiento es de 98,20% para un
tiempo de 120 min, sin embargo, a un tiempo de 60 min se observa que el rendimiento
obtenido es del 97,57%. Los resultados también muestran que a partir de 60 min se llega a un
punto en el cual el rendimiento de extracción se hace constante, es decir, la tendencia de la
curva es casi una recta horizontal. Como no existe un aumento considerable en el rendimiento
de extracción a un tiempo de 60 min y 120 min; y por un mayor aprovechamiento técnico-
económico de equipos no se justifica trabajar con tiempos de extracción mayores a 60 min.
El aumento del rendimiento de extracción conforme aumenta el tiempo se debe a que cuando
existe mayor tiempo de contacto entre el solvente y el sólido o inerte favorece el arrastre del
aceite contenido en la pulpa de morete, facilitando así la extracción. Cabe recalcar que las
112
condiciones de experimentación son: relación sólido/líquido de 0,13 m/v y tamaño de
partícula de pulpa de 0,8 mm.
Con relación a la evaluación del tamaño de partícula de la pulpa, tal como se ilustra en la
tabla 27 y en los gráficos 4 y 5, se aprecia que para tamaños de partícula ≥ 0,42 mm, de
0,25mm a 0,30 mm y ≤ a 0,21 mm se obtienen rendimientos de extracción de 96,57; 98,12 y
98,78% respectivamente, todas a una relación soluto/solvente de 0,13 m/v y tiempo constante
de 60 min. Esto significa que para tamaños de partícula pequeños de ≤ 0,21 mm se obtiene el
mayor rendimiento en la extracción y que para tamaños de partícula grandes de ≥ a 0,42 mm
se obtiene el menor rendimiento. Esto se debe a que cuando el material vegetal se somete a
una disminución de tamaño presenta una mayor área de contacto, facilitando la difusión del
aceite y por ende la extracción. El incremento en rendimiento de extracción para tamaños de
partícula de pulpa ≤ 0,21 mm y de 0,25mm-0,30 mm no es significativa, apenas del 0,66 %,
por lo que se decide trabajar en lo sucesivo con tamaños de partícula de pulpa de 0,25mm a
0,3 mm.
Existe una relación inversa entre la relación soluto/solvente y el rendimiento de extracción
obtenido, debido a que cuando se mantiene la cantidad de sólido constante y se agrega muy
poca cantidad de solvente a este sólido, la solución se satura más rápido, provocando una
menor cantidad de aceite extraída. Por esta razón se obtiene a una relación de 2 g de morete/ml
de éter de petróleo el menor rendimiento de extracción de 19,37 % y a una relación de 0,11
el mayor rendimiento de 98,74%. Sin embargo para una relación de 0,16 el rendimiento es de
98,36 %. Además se observa que los decrecimientos en la relación soluto/solvente a partir de
0,16 no conducen a incrementos significativos en el rendimiento de extracción, por lo que es
suficiente realizar la extracción con relaciones de 0,16 g de morete/ ml de éter de petróleo.
Las condiciones de experimentación son tiempo de extracción de 60 min y un tamaño de
partícula de 0,25 mm a 0,3 mm.
6.5. Extracción de aceite
Se trabaja a las condiciones óptimas, con 720,00 g de pulpa de morete y se obtiene 164,66 g
de aceite que equivale al 22,86% de aceite obtenido con respecto a la cantidad de pulpa
utilizada en el proceso; que a la vez significa un 98,13% en rendimiento con respecto a la
cantidad total de aceite presente en la muestra. Esto significa que se extrae casi en su totalidad
el aceite a partir de la pulpa de morete.
113
6.6. Calidad del aceite
La tabla 42 y el gráfico 11 muestra un valor para el índice de acidez de 6,07 mg KOH/ g de
aceite, según investigaciones realizadas, este valor es alto y significa un alto contenido de
ácidos grasos libres, lo cual no es conveniente puesto que marca el inicio de un proceso de
ranciedad del aceite. Sin embargo, el valor de acidez se encuentra dentro de la norma CODEX
STAN 210-1999 para aceites crudos no refinados: 0-10 mg KOH/g de aceite. Este valor se
debe al grado de madurez del fruto, condiciones de molturación, tiempo de almacenaje del
aceite y materia prima, condiciones de extracción, presencia de lipasas microbianas y sobre
todo por reacciones hidrolíticas, lo que provoca una descomposición de las cadenas de
triglicéridos y por ende una mayor liberación de ácidos grasos libres
El valor de índice de peróxido que se obtiene es de 5,75 meqO2/Kg; un valor considerado
aceptable puesto que al compararlo con la Norma CODEX STAN 33-1981 se encuentra
dentro del límite aceptable: hasta 15 meqO2/Kg. El valor que se obtiene se debe al
considerable grado de insaturación que posee el aceite de morete, claramente evidenciado con
el índice de yodo que se encuentra ilustrado en la tabla 42.
El índice de yodo que se obtiene es de 79,04 g I/ 100 g de muestra, lo que significa que la
muestra de aceite de morete tiene gran cantidad de ácidos grasos insaturados puesto que
teóricamente el índice de yodo mide el grado de instauraciones o dobles enlaces presentes en
los ácidos grasos que forman parte de un aceite. Este valor también predice la presencia de
ácidos grasos esenciales beneficiosos para la salud humana, ya que otras investigaciones
sobre aceites determinan que este tipo de ácidos tienen dobles enlaces en su estructura
química. Además este valor se encuentra dentro del rango de aceptación para un aceite crudo
de oliva según la Norma A.O.C.S. que va desde 77 a 90 g I/ 100 g muestra, lo que se puede
observar en el gráfico 14.
El índice de saponificación es de 194,67 mg KOH/g aceite, lo que indica que la mayor parte
de ácidos grasos predominantes en el aceite de morete son de cadena larga, puesto que
teóricamente el índice de saponificación es inversamente proporcional al peso molecular de
los ácidos grasos del aceite y por ende se necesita de mucha cantidad de base NaOH o KOH
para saponificarse. Además al compararlo con la norma A.O.C.S. el valor entra en el rango
establecido por esta norma que es de 186 a 196 mg KOH/g aceite, tal como se indica en el
gráfico 13.
114
Se obtiene un valor de densidad de 0,9145 g/ml. Este valor al compararlo con el valor que va
desde 0,909 hasta 0,915 g/ml proveniente de la norma A.O.C.S. para un aceite crudo de oliva,
se observa que el valor de densidad del aceite de morete se encuentra dentro del valor límite
permisible por la Norma.
Como resultado de la composición lipídica del aceite crudo de morete se obtuvo un porcentaje
de 77,27 % para el ácido oleico u omega-9, de 2,04 % para el ácido linoléico u omega-6 y de
1,38 % para el ácido linolénico u omega-3, que en conjunto equivale a un total de ácidos
grasos insaturados de 81,52 %, lo que significa que el aceite de morete es un aceite altamente
insaturado, lo que a su vez se corrobora en el alto valor del índice de yodo e índice de peróxido
que se obtiene. Además presenta un porcentaje total de ácidos grasos saturados de 18,48 %
predominando el ácido palmítico con 16, 31 %. Como en su composición la mayor proporción
es de ácido oleico y este pertenece al grupo de los mono insaturados puede considerase como
un aceite mono-insaturado de tipo oleico.
115
7. CONCLUSIONES
Extraer aceite a partir de la pulpa de la morete si es factible utilizando método de extracción
sólido-líquido, manteniendo una temperatura constante, utilizando éter de petróleo como
solvente orgánico y trabajando con las variables de proceso de tiempo, tamaño de partícula y
relación soluto/solvente, ya que se obtiene un buen rendimiento y calidad.
La curva experimental del tiempo de extracción en función del rendimiento de extracción es
directa o positiva, es decir, al aumentar el tiempo lo hace también el rendimiento. El mejor
tiempo de extracción es de una hora, puesto que proporciona un rendimiento del 97,57 %,
manteniendo un tamaño de partícula de pulpa de 0,8mm y una relación de 1/8: gramos de
morete/ ml de solvente constantes.
Conforme el tamaño de partícula de la pulpa aumenta el rendimiento en la extracción
disminuye. El tamaño de partícula que proporciona el mejor rendimiento de 98,12% está en
el rango de 0,25 mm a 0,30 mm, manteniendo constantes el mejor tiempo de extracción de
60 min y una relación de 1/8: gramos de morete/ ml de éter de petróleo.
La relación soluto/solvente es inversamente proporcional a la cantidad de aceite obtenido
(rendimiento) y la mejor relación es de 1/6: gramos de morete/ ml de éter de petróleo, puesto
que se obtuvo un rendimiento de extracción del 98,36%. Esto es para condiciones constantes
de 60 min y tamaños de partícula de la pulpa entre 0,25mm a 0,3 mm.
Las mejores condiciones para operar en el proceso de extracción de aceite de morete son:
tiempo de extracción de 60 min con un tamaño de partícula de la pulpa entre 0,25- 0,30 mm
y una relación soluto/solvente de 1/6: g de morete/ml de éter de petróleo, debido a que con
estas condiciones se ha logrado extraer casi en su totalidad el aceite de pulpa de morete,
proporcionando el 98,13 % de rendimiento.
El aceite crudo de pulpa de morete si es un aceite de calidad, puesto que muestra
características físicas y químicas similares a las de un aceite crudo de oliva, establecidas en
las normas A.O.C.S. Y CODEX STAN.
116
El producto final obtenido es un tipo de aceite funcional y a la vez tiene un importante aporte
nutricional, debido a la presencia de Omega 3 en un 1,38%, omega 6 en un 2,04% y en
especial omega 9 con un 78, 10 %, lo que ayuda en el cuidado de la salud y mantenimiento
del cuerpo humano.
El aceite de morete es un aceite que pertenece al grupo de los aceites no secantes, debido al
índice de yodo que se obtiene en la experimentación: 79 g yodo/100 g de muestra, lo que
facilita la absorción de éste por parte de la piel del ser humano.
Debido al valor de saponificación obtenido de 194,67 mg KOH/g aceite, se concluye que el
aceite de morete tiene gran facilidad a la formación de espumas, siendo un gran candidato
para la industria de cosméticos.
Se concluye que el aceite de morete no se oxida fácilmente por efectos del aire, debido al
valor de índice de oxidación que tiene: 5,75 meqO2/Kg aceite, lo que lo significa que no
presentará una rápida rancidez por oxidación, favoreciendo a la estabilidad del aceite.
La pulpa de morete se debe secar con un proceso de secado forzado a una temperatura de 60
°C durante un tiempo de 12 horas, ya que a estas condiciones se garantiza que la pulpa
conserve todas sus características organolépticas (color, olor y sabor).
La pulpa de morete tiene un apreciable contenido de nutrientes en su composición, en los que
se destacan la proteína bruta con 7,7% y el contenido de aceite con 23,3%, convirtiendo al
fruto morete en una gran fuente de nutrientes y sobre todo una potencial especie para la
extracción de aceite vegetal.
117
8. RECOMENDACIONES
Se recomienda probar otros tipos de secado de la pulpa de morete para ver si es posible la
reducción del tiempo necesario para adquirir una humedad del 10% pero que permita a la vez
la conservación de las características organolépticas propias de la pulpa.
El método de extracción por solventes orgánicos realizada en esta investigación es buena para
cumplir con todos los objetivos planteados, sin embargo, se recomienda realizar la extracción
de aceite con otros métodos más amigables con el ambiente, como por ejemplo el prensado
en frío, para obtener rendimientos similares o mejores.
Realizar un análisis fisicoquímico a la torta residual obtenida como subproducto del proceso
de extracción para orientar posibles usos, como la elaboración de balanceados para animales.
Se recomienda realizar un proceso de refinación del aceite obtenido con el fin de cumplir con
todos los requisitos establecidos por las normas ecuatorianas e internacionales para calificar
a un aceite como comestible, es decir, que sea apto para el consumo humano.
Este trabajo es factible desde el punto de vista de rendimiento y calidad del producto final, es
decir, del aceite crudo obtenido, sin embargo se recomienda realizar un estudio de factibilidad
económico que incluya el diseño del equipo industrial, para determinar si es económicamente
viable la producción y posterior comercialización del aceite. De ser esto posible significaría
fuentes de trabajo para los habitantes de la zona en donde se produce el fruto.
Se recomienda crear proyectos de buenas prácticas de cosecha y post cosecha del fruto
morete, con el fin de incentivar a la población de la región amazónica ecuatoriana al cultivo
del fruto para garantizar la disponibilidad en todo el año de materia prima para la elaboración
del aceite, esto en el caso de que se requiera industrializarlo.
118
CITAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] DEL CASTILLO Torres, Dennis, OTAROLA Acevedo, Erasmo, y FREITAS Alvarado,
Luis. Aguaje la maravillosa palmera de la amazonia. Perú, Wust Ediciones, 2006. 14 p.
[2] BALSLEV, H. y BORCHSENIUS, F. Catalogue of the vascular plants of Ecuador.
Monogr. Syst. Bot. P.M. Jørgensen & S. León-Yánez. Missouri. 1999. 75 p.
[3] MUTIS, Celestino José. Expediciones Botánicas Siglo XXI. [En línea]: Artículo disponible
en el internet 1808. [Fecha de consulta: 10 Junio 2015]. Disponible en:
<http://aplicaciones2.colombiaaprende.edu.co/concursos/expediciones_botanicas >
[4] VALENCIA, Renato, MONTUFAR, Rommel, NAVARRETE, Hugo, BALSLEV, Henrik.
Palmas ecuatorianas: biología y uso sostenible. Quito- Ecuador. JLB-Azuca. 2013. p 10.
[5] GONZALES Corral, Agustín. Frutales nativos amazónicos patrimonio alimenticio de la
humanidad. Iquitos. 2007. p. 34.
[6] TRUJILLO G., Juan, TORRES Mora, Marco A., CASTAÑEDA Santana, Elvinia. La
palma de Moriche (Mauritia flexuosa L.f;) un ecosistema estratégico. Orinoquia, 15(1):62-
70, 2011.
[7] GONZALES, 0p. Cit., p. 36.
[8] DEL CASTILLO, OTAROLA y FREITAS., Op. Cit., p.18.
[9] HART, F.L. Análisis moderno de los alimentos. Acribia. Saragoza (España). 1991. p.148.
[10] CASA Abierta al tiempo (1ra, Xochimilco, México). Laboratorio de Bromatología,
Universidad Autónoma Metropolitana. División de Ciencias Biológicas y de la Salud.
Xochimilco, p. 5.
[11] Ibid., p. 11.
[12] GONZALES, Op. Cit., p. 37.
119
[13] DEL CASTILLO, OTAROLA y FREITAS., Op. Cit., p. 31.
[14] FAO/CATIE. 1983. Situación actual de la investigación y desarrollo en palmeras poco
conocidas. Informes por especies y países mauritia In: Palmeras poco utilizadas de América
Tropical, Turialba, Costa Rica. pp. 17-20.
[15] DEL CASTILLO, OTAROLA y FREITAS., Op. Cit., pp. 28,33.
[16] SHANLEY, Patricia, CYMERYS, Margaret, SERRA, Murilo, y MEDINA, Gabriel.
Frutales y plantas útiles en la vida amazónica. 2 nd. ed. Roma. FAO. 2012, pp. 176-177.
[17] KAHN, Francis, MEJÍA, Kember, MOUSSA, Farana y GOMEZ, Darwin. Mauritia
Flexuosa (Palmae), Las más acuáticas de las palmeras amazónicas. p. 302.
[18] LEGAZ Berbel, R. Estudio de la viscosidad y densidad de diferentes aceites para su uso
como biocombustible. [En línea]. 30 Mayo 2014. [Fecha de consulta: 15 Mayo 2015].
Disponible en:<upcommons.upc.edu/pfc/.../2099.../3.4.%20El%20aceite%20vegetal.pdf>
[19] BAILEY, Alton E., Aceites y grasas industriales. 2 nd. ed. España, Editorial Reverté S.A.,
1984. 4 p.
[20] Ibid., p. 5.
[21] Esto no es comida. [En línea]. España, 10 Enero 2013. [Fecha de consulta: 10 Febrero
2015]. Disponible en: < http://estonoescomida.com/por-que-las-grasas-saturadas-son-
saturadas/>
[22] BAILEY., Op. Cit., p. 8.
[23] Loc. Cit.
[24] EUFIC, Review. Un análisis detallado de las grasas saturadas. [En línea]. Marzo 2009.
[Fecha consulta: 2 Febrero 2015]. Disponible en: < http://www.eufic.org/article/es/salud-
estilo-de-vida/comida-sana/artid/Analisis-grasas-saturadas/>
[25] MEDINA Moreno, Jennyfer. Determinación de contenido de ácido oleico, linoléico,
linolénico y trans- elaídico en margarinas, aceites y mayonesas por cromatografía de gases.
120
Tesis (Ingeniera Química). Quito, Ecuador, Universidad Central del Ecuador, Facultad de
Ingeniería Química, 2014. 3p.
[26] Esto no es comida, Loc. Cit.
[27] BARALE, Adrián A. Ácidos grasos. [En línea]. 17 Abril 20113. [Fecha de consulta: 10
Febrero 2015]. Disponible en: < http://g-se.com/es/nutricion-deportiva/wiki/acidos-
grasos>
[28] GIACOPINI, María Isabel. Efecto de los ácidos grasos trans sobre las lipoproteínas del
plasma. Scielo: Archivos Venezolanos de Farmacología y Terapéutica, 27(1): 30-33. Junio
2008.
[29] CARRERO, Isabel y HERRÁEZ, Ángel. El mundo de los lípidos [en línea]. España:
Biomodel.uah.es [Fecha de consulta: 17 de octubre 2014]. Disponible en:
<http://www2.uah.es/biomodel/model2/lip/nomen-acgr-omega.htm>.
[30] PANTOJA Arévalo, Lisset, MALDONADO Muñoz, Santiago. Caracterización del
contenido de aceite de dos oleaginosas: sacha inchi (Plukenetia volubilis L.) y canola
(Brassica napus y Brassica rapa). Tesis (Ingenieros de Alimentos). Quito, Ecuador,
Universidad San Francisco de Quito, Departamento de Alimentos, 2012. p. 15-16.
[31] HERRERA R. Carlos, BOLAÑOS V. Nuria y LUTZ C. Giselle. Química de los alimentos:
manual de laboratorio. San José, Costa Rica. Editorial de la Universidad de Costa Rica,
2003. p. 38.
[32] CALVO, Miguel. Ácidos grasos. Bioquímica de los Alimentos. [En línea]. Disponible
en:<miksci.unizar.es/bioquímica/temas/lípidos/acidosgrasos.html>
[33] TOLEDO, Mettler. Densidad. Full química recursos para profesores gratis. [En línea]. 17
de Abril del 2011. [Fecha de consulta: 29 Junio 2015]. Disponible en:
<http://www.fullquimica.com/2011/04/densidad.html>
[34] Loc. Cit.
[35] HERRERA R. Carlos, BOLAÑOS V. Nuria y LUTZ C. Giselle, Op. Cit., pp. 28-29.
121
[36] Ibíd., p. 29.
[37] Ibíd., p. 27.
[38] QUIROZ Valle, Andrea Emilia. Utilización de residuos de cáscara de naranja para la
preparación de un desengrasante doméstico industrial. Trabajo de Grado. Ingeniería
Ambiental. Universidad Internacional SEK. Facultad de Ciencias Ambientales. Quito.
2009. pp. 36-37.
[39] NUÑEZ, Carlos Eduardo. Extracciones con equipo soxhlet. [En línea]. Argentina. [Fecha
de consulta: 12 de mayo 2015]. Disponible en: <www.cenunez.com.ar>.
[40] GRASSO, Florencia Verónica. Diseño del proceso: Pretratamiento Enzimático para
extracción de aceites vegetales en un extractor de columna. Tesis (Doctor en Ingeniería).
Buenos Aires, Argentina, Universidad Nacional de la Plata, Departamento de Ingeniería
Química, Facultad de Ingeniería, 2013. 23p.
[41] ESQUIVEL M., M.G. Bernardo- Gil. El uso de fluidos supercríticos en la industria de
aceites alimentarios. 44(1): 1. 1993.
[42] PANTOJA, Loc. Cit.
[43] CALVO, Loc. Cit.
[44] PROCESOS BIO. Extracción sólido-líquido. [En línea]. (Sin fecha). [Fecha de consulta: 1
Enero 2015]. Disponible en: < http://procesosbio.wikispaces.com/Extracción+sólido -
líquido>
[45] FUERTES Mantilla, Maritza Elizabeth. Extracción y cuantificación de inulina a partir del
ajo. Tesis (Ingeniera Química). Quito, Ecuador, Universidad Central del Ecuador, Facultad
de Ingeniería Química, 2014. 19p.
[46] PAUCAR, Luz M. Guía práctica de tecnología de aceites y grasas. Perú 2013. p.34.
[47] CALLE, Mario. Operaciones Unitarias 2. Quito: Universidad Central del Ecuador. 2013.
pp. 30-33.
122
BIBLIOGRAFÍA
ASSOCIATION OF OFFICIAL ANALYTICAL CHEMISTS. Cereal Wheat flour. Crude fat of
Ether Extract. A.O.A.C. 920.39. Washington, 1975.
ASSOCIATION OF OFFICIAL ANALYTICAL CHEMISTS. Cereal foods. Wheat flour. Total
protein. Official Final Action. A.O.A.C. 984.13. Washington.1975.
ASSOCIATION OF OFFICIAL ANALYTICAL CHEMISTS. Fatty Acids (Free) in Crude and
Refined Oils. Official Method. AOAC 940.28. Washington.1970.
ASSOCIATION OF OFFICIAL ANALYTICAL CHEMISTS. Oils and fats. Saponification
number (Koettstorfer number). Official Final Action. AOAC 28. Washington.1970.
BAILEY, Alton E. Aceites y grasas industriales. Editorial Reverté S.A., Barcelona, 1984. 128 p.
CARDENAS Alcántara, Angélica, CAMACHO Hernández, Luis, MONDRAGON, Jiménez,
Elizabeth. Extracción de aceite de cacahuate. Tesis (Lic. Ingeniería Química). México, D.F.,
Universidad Autónoma Metropolitana, División de Ciencias Básicas e Ingeniería, 2007. 12p.
COB. Diego. Aguaje Información sobre este maravilloso producto natural. [En línea]: 25 Marzo
2011. [Fecha de consulta: 15 Marzo 2015]. Disponible en: <
http://capsulasdeaguaje.blogspot.com/>
FAO. Grasas y aceites en la nutrición humana. [En línea]. 1997. [Fecha de consulta: 30 Marzo
2015]. Disponible en: < http://www.fao.org/docrep/v4700s/v4700s0a.htm
FAO/OMS. Norma del Codex para aceites vegetales especificados. Roma 1999. p.8. CODEX
STAND 210-1999.
FAO/OMS. Norma del Codex para los aceites de oliva y aceites de orujo de Oliva. Roma 1981.
pp.1-3. CODEX STAN 33-1981.
123
INSTITUTO ECUATORIANO DE NORMALIZACIÓN. Harinas de origen vegetal.
Determinación de la fibra Cruda. NTE INEN 0522, Quito, INEN, 1981. pp. 1-6.
INSTITUTO ECUATORIANO DE NORMALIZACIÓN. Harinas de origen vegetal.
Determinación de la ceniza. NTE INEN 0520, Quito, INEN, 1981. pp. 1-3.
INSTITUTO ECUATORIANO DE NORMALIZACIÓN. Grasas y aceites comestibles.
Determinación de la densidad relativa. NTE INEN 0035, Quito, INEN, 1973. pp. 1-5.
INSTITUTO ECUATORIANO DE NORMALIZACIÓN. Grasas y aceites comestibles.
Determinación del índice de peróxido. NTE INEN 0277, Quito, INEN, 1978. pp. 1-4.
INSTITUTO ECUATORIANO DE NORMALIZACIÓN. Grasas y aceites comestibles.
Determinación del índice de yodo. NTE INEN 0037, Quito, INEN, 1973. pp. 1-4.
LEON, Jorge. Botanica de los cultivos tropicales. 2 nd. ed. IICA. San Jose-Costa Rica. 1987.
p.62.
MORALES, María Teresa. Grasas y aceites alimentarios. En: CAMEÁN, Ana, REPETTO,
Manuel. Toxicología alimentaria. Madrid, Ediciones Díaz de Samtos, 2012. pp. 517-520.
124
ANEXOS
125
ANEXO A. Procedimientos según Normas INEN y A.O.A.C. para la caracterización
fisicoquímica de la pulpa de morete
A.1. Determinación de la Humedad. Se pesa tres cajas petri con sus respectivas tapas. Luego se
corta en trozos pequeños la muestra. Se pesa 5 g de muestra en cada una de las cajas petri e
inmediatamente se tapan las cajas para evitar que las muestras adquieran humedad del exterior.
Luego cada muestra se coloca en el interior de la estufa, cabe recalcar que al momento de
introducir en la estufa las muestras se deben retirar las tapas de cada caja. Se deja deshidratar las
muestras a una temperatura de 105 °C por un tiempo de 24h. Después se retiraran las muestras
previamente tapadas y se enfrían en un desecador. Se colocan nuevamente las muestras en la
estufa y al transcurrir 1h, nuevamente se enfrían y se pesan. Se repite este último paso hasta que
las muestras adquieran peso constante.
A.2. Determinación de Fibra Cruda. Para este ensayo se pesa en una balanza analítica 1g de
muestra. Cada muestra se coloca en un frasco digestor berzelius, y se adiciona 3 gotas de una
solución antiespumante, tres núcleos de ebullición y 150 ml de ácido sulfúrico 0,25N. Se coloca
cada vaso en el aparato digestor de fibra. El termostato del aparato digestor de fibra debe estar en
4 hasta ebullición de las muestras y luego se baja a 2,5. Se deja hervir a la solución durante media
hora a partir de su ebullición. Luego se retira las muestras del equipo y se filtra en tela de algodón
con ayuda de un embudo y un matraz. Se filtra con cuidado para evitar que la muestra rebase los
bordes de la tela. Se continua lavando la muestra, hasta que no haya reacción acida, lo que se
evidencia, cuando al agregar tres gotas del indicador anaranjado de metilo 1% en el líquido del
filtrado, este proporciona una coloración amarilla. Luego con ayuda de una espátula, se regresa
la muestra que se queda en la tela a cada vaso berzelius, tratando de que no queden residuos de
muestra en la tela. Se adiciona a cada vaso que contiene la muestra 150 ml de una solución de
NaOH 0,313N. Nuevamente se colocan los vasos en el aparato digestor de fibra y se deja hervir
la solución por media hora a partir de su ebullición. Transcurrido este tiempo se retiran los vasos
del equipo y se filtran en tela de algodón, con ayuda de un embudo y un matraz. Se realiza varios
lavados con agua destilada hasta que no haya reacción alcalina, lo que se evidencia al agregar 3
gotas del indicador fenolftaleína 1% en el líquido filtrado, no proporciona viraje de color.
Posteriormente con ayuda de una cuchilla, se raspa la muestra y se la coloca en un crisol
previamente seco a 60 °C y enfriado en un desecador por 20 min. Los crisoles con las muestras
se introducen en una estufa a 130 °C por un tiempo de 2 horas. Transcurrido este tiempo, se
transfieren las muestras al desecador, se dejan enfriar por 20 min y se pesa cada una de las
muestras secas. Luego se colocan las muestras secas en una mufla, se incineran a una temperatura
126
de 550 °C por 30 min. Inmediatamente se colocan las muestras en el desecador, se enfrían hasta
temperatura ambiente y finalmente se pesan las muestras incineradas.
A.3. Determinación del Extracto Etéreo (Contenido de Grasa). En un papel filtro cualitativo
grueso se pesa 2g de muestra previamente molida y seca. Luego se dobla el papel hasta formar
un cartucho (paquete), de manera que al ponerlo en posición vertical no haya derrame de muestra.
Se pesan los vasos para grasa. Luego se coloca el cartucho que contiene la muestra en el porta
cartuchos y se adapta éste en la abrazadera del aparato goldfisch. En una probeta se mide 60ml
de solvente (para nuestro caso es éter de petróleo), se trasvasa al vaso para grasa e inmediatamente
se adapta al equipo goldfisch. Se revisa que la entrada de agua del tubo de condensación del
equipo se encuentre abierta y el calentamiento del termostato se encuentre en 4.5. Se inicia el
calentamiento del solvente y se deja hervir por dos horas. Transcurrido este tiempo, se baja la
placa de calentamiento del vaso para grasa y se deja enfriar. Luego se retira la porta-cartucho que
contiene la muestra sólida (torta) y se coloca el cartucho recuperador de solvente en la abrazadera
del equipo. Se coloca nuevamente el vaso que contenía la mezcla grasa-solvente en el aparato. Se
inicia nuevamente el calentamiento hasta que se evapore todo el solvente del vaso.
Inmediatamente se aleja la placa de calentamiento para evitar que la grasa contenida en el vaso
se queme. Después se retira el vaso que contenía la grasa y se introduce en una estufa a 100 °C
por 30 min. Con ayuda de una pinza se retira la muestra grasa de la estufa, se enfría en un
desecador por 20 min y finalmente se pesa en una balanza analítica. Se regresa el éter de petróleo
recuperado a un frasco y se guarda el cartucho que contenía la muestra sólida para posterior
análisis de fibra cruda.
A.4. Determinación de ceniza. Se coloca los crisoles vacíos en una mufla a 600 °C, se enfrían
en un desecador por 30 min y se pesan en una balanza analítica. Luego se pesa 5 g de muestra
previamente seca y molida. Se coloca la muestra pesada en cada uno de los crisoles. En una
plancha de calentamiento se calcina la muestra. Luego se traslada el crisol que contiene la muestra
calcinada a una mufla previamente calentada a 600 °C y se deja por un lapso de 2 h. Luego se
retira la muestra de la mufla y se enfría en un desecador hasta temperatura ambiente. Finalmente
se pesa el crisol que contenía la muestra fría. Nuevamente se coloca el crisol en la mufla por una
hora a 600 °C, se enfría en el desecador hasta temperatura ambiente y por último se pesa la
muestra. Se repite el procedimiento hasta obtener peso constante.
A.5. Determinación de proteína. En un papel graso se pesa 1g de muestra sólida previamente
secada y molida. Se realiza una envoltura de tal forma que al colocarlo en posición vertical no se
derrame la muestra.
127
En un tubo Kjeldahl se coloca la envoltura con la muestra, tres núcleos de ebullición, una pastilla
de Kjeldahl y 20 ml de ácido sulfúrico concentrado. Previamente se enciende el equipo digestor
y se programa para que se digestione por 2 h a una temperatura de 400 °C. Una vez alcanzada la
temperatura de 400 °C por el equipo digestor, se coloca el tubo digestor en el interior del equipo
y se realiza las debidas conexiones para que se pueda dar inicio a la digestión. Se da inicio al
proceso de digestión de la muestra por un lapso de 2h a 400 °C. Finalizado este tiempo se retira
del equipo el tubo de digestión que contenía la muestra y se deja enfriar. Una vez fría la muestra
se adiciona 65ml de agua destilada al tubo digestor. Luego se enciende el destilador de proteína
y se destila la muestra con una dosificación de: 65ml de solución de hidróxido de sodio (NaOH)
al 45,5N y 35ml de una solución de ácido bórico (HBO3) al 2%. La destilación se realiza por un
tiempo de 10 min. Finalizada la etapa de destilación, se titula la muestra (destilado) con ácido
sulfúrico (H2SO4) al 0,13N hasta un viraje de color de verde claro a morado pálido.
128
ANEXO B. Procedimientos según Normas INEN y A.O.A.C. para la caracterización
fisicoquímica del aceite de morete
B.1. Densidad. Previamente se realiza la calibración del picnómetro, en donde se lava y se seca
completamente el picnómetro. Luego se llena el picnómetro con agua destilada recién hervida y
enfriada a 20 °C, se coloca la tapa en el picnómetro cuidadosamente para evitar la inclusión de
burbujas de aire. Se sumerge en el interior de un baño de agua a 25 ° y se deja en reposo por un
tiempo de 30 min. Transcurrido este tiempo se retira el picnómetro del baño, se seca
cuidadosamente, se enfría a temperatura ambiente por 30 min y finalmente se pesa el picnómetro
en una balanza analítica. Luego de esto se vacía y se lava el picnómetro con alcohol etílico varias
veces y luego con éter etílico. Finalmente se seca el picnómetro y se registra su peso. Para la
determinación de la densidad de la muestra problema se procede de la siguiente manera: Primero
se llena completamente el picnómetro con la muestra de aceite a 23 °C. Luego se coloca la tapa
del picnómetro cuidadosamente evitando la inclusión de burbujas de aire en el interior. Se
sumerge el picnómetro que contiene la muestra en un baño de agua a 25 ° C y se deja reposar por
un tiempo de 30min. Transcurrido este tiempo se retira el picnómetro del baño, se seca
cuidadosamente con una toalla de papel absorbente y se deja enfriar a temperatura ambiente por
30 min. Finalmente se pesa el picnómetro con la muestra en una balanza analítica y se registra su
peso.
B.2. Acidez. En un matraz de 250 ml de capacidad se pesa 5 g de aceite y se adiciona 50 ml de
alcohol neutro, se agita vigorosamente y se calienta la muestra por unos breves minutos. Luego
se adiciona de 4-6 gotas de fenolftaleína al 1% a la solución a ser valorada. Se titula en presencia
de agitación constante y con una solución de hidróxido de sodio (NaOH) al 0,1 N previamente
estandarizada. Se valora hasta que la muestra problema adquiera un viraje de color rosado.
Finalmente se registra el volumen de hidróxido de sodio (NaOH) consumido y se realizan los
cálculos respectivos.
B.3. Índice de Peróxidos. En un matraz Erlenmeyer de tapa esmerilada y 250 ml de capacidad
se pesa 5 g de muestra de aceite, se adiciona 30 ml de una solución ácido acético- cloroformo
(3:2), se tapa el matraz y se agita muy lentamente hasta completa disolución del aceite. Después
se pipetea 0,5 ml de una solución saturada de yoduro de potasio (KI) en la muestra, se tapa el
matraz y se agita muy lentamente por un tiempo de 5min. A la vez se incorpora 25 ml de agua
destilada libre de CO2 y se agita muy lentamente. El agua libre de CO2 se prepara llevando un
cierto volumen de agua destilada hasta ebullición y finalmente se deja enfriar.
129
Luego se titula la muestra con una solución de tiosulfato de sodio (Na2S2O3) 0,01 N, previamente
estandarizada, agitando vigorosamente la muestra y hasta que la coloración amarilla haya casi
desparecido. De inmediato se agrega 0,5 ml de una solución indicadora de almidón al 1 % y se
continúa la titulación con vigorosa agitación hasta que el color azul desaparezca. Luego se
reportar el volumen de tiosulfato de sodio (Na2S2O3) 0,1N consumido en la titulación. Finalmente
se repite el mismo procedimiento pero con un blanco y con esto se debe realizar los cálculos
respectivos.
B.4. Índice de Saponificación. Se realiza las conexiones respectivas para armar un equipo de
reflujo. En un balón de boca esmerilada y de 250 ml de capacidad se pesa 2 g de muestra de aceite.
Se agrega a la muestra 25 ml de una solución de hidróxido de potasio (KI) al 0,5 N. Se adapta el
balón al refrigerante del equipo de reflujo y se calienta en ebullición moderada la grasa por un
lapso de 1 h. Luego de transcurrido este tiempo se retira el refrigerante y se adiciona a la muestra
saponificada 1ml del indicador de fenolftaleína 1%. Se titula en caliente con la solución de ácido
clorhídrico (HCl) al 0,5 N, previamente estandarizada. Durante la titulación se debe garantizar la
constante agitación de la muestra. Se finaliza la titulación cuando la coloración rosada haya
desaparecido. Simultáneamente se debe correr un blanco, es decir se realiza el mismo
procedimiento pero sin muestra de aceite. Finalizada la titulación, se anota el volumen consumido
de ácido clorhídrico (HCl) al 0,5 N; tanto del blanco como de la muestra y se realizan los cálculos
respectivos.
B.5. Índice de Yodo. Primeramente se pesa una muestra de aceite de forma tal, que el volumen
de solución de Wijs que se añada, asegure un exceso de 100 a 150 % con respecto a la cantidad
de yodo que sea absorbida por la muestra. Para cumplir con esta condición se presenta la siguiente
tabla:
Tabla B1. Tabla de pesos para la determinación del índice de yodo
Índice de yodo
esperado
[g/100 g]
Masa de la porción
de ensayo
[g]
Volumen del
solvente
[ml]
< 1,5 15 25
1,5 – 2,5 10 25
2,5 – 5 3 20
5 – 20 1 20
20 – 50 0,40 20
50 – 100 0,20 20
100 – 150 0,13 20
150 – 200 0,10 20
Fuente: ROSSELL J. B., Pritchard J, L. R.; Analysis of Oilseeds, fats and Fatty Foods; Elsevier
Science Publishers Ltd, Irlanda 1991.
130
Luego se pesa en un matraz de 500 ml de capacidad y tapa esmerilada la cantidad de aceite
calculada en la tabla anterior. Después se pipetea 20 ml de una solución de cloroformo, se tapa y
se agita por unos segundos. Se adiciona 25 ml del reactivo de Wijs, se coloca la tapa esmerilada
en el matraz y se agita vigorosamente. Además se deja reposar la solución muestra en un lugar
seco y oscuro por un tiempo de 30 min. Transcurrido este tiempo, se adiciona a la muestra 20 ml
de una solución de yoduro de potasio (KI) al 15 % en peso y se agita con precaución para que no
quede solución en las paredes del matraz. Se adiciona 100 ml de agua destilada, previamente
hervida y enfriada. Se debe asegurar de lavar las paredes del matraz con el agua para no dejar
residuos de solución. Se inicia la titulación de la muestra con una solución de tiosulfato de sodio
(Na2S2O3) al 0,1 N, previamente estandarizada. Se agita vigorosamente durante la titulación.
Luego se titula hasta que la solución adquiera una coloración amarilla. A la muestra se añade 1
ml del indicador de almidón al 1%. Se continúa con la titulación hasta que se efectúa un viraje de
color de café oscuro a transparente. Cerca del punto final de la titulación se debe agitar
vigorosamente el matraz para que cualquier remanente de yodo pase a la solución de yoduro de
potasio y no afecte los resultados. Simultáneamente se corre un blanco, es decir, se realiza el
mismo procedimiento pero sin muestra de aceite. Finalmente se anota el volumen consumido de
tiosulfato de sodio (Na2S2O3) al 0,1 N en la titulación, tanto del blanco como de la muestra de
aceite y se realizan los cálculos respectivos.
131
ANEXO C. Diagrama de flujo para la obtención de aceite de morete
CLASIFICACION LAVADOMorete
Frutos en Mal estado
Fruto Morete
Agua Potable
Impurezas
DESPULPADOMorete sin Impurezas
CascaraPepas
TROCEADO
Pulp
a en Tro
zos
SECADO
Pulpa Morete
Agua Evaporada
T= 60 °Ct= 12 h
MOLIENDAPulpa Seca
TAMIZADOHarina de Morete
Gr= 0,25-0,30 mmt= 10 min
EXTRACCION
Harina de Morete
Tamizada
Eter de petroleo
t= 1 h,Gr= 0,25-0,30 mmRel= 1/6 m/v T= 50 °C
ROTAEVAPORACION
Aceite + solvente
T= 40 °Ct= 5 minV= 3 m/s
Solvente Recuperado
ACEITE DE MORETE
Figura C.1. Diagrama de flujo para la obtención de aceite crudo a partir de la pulpa de morete
132
ANEXO D. Hoja de seguridad del éter de petróleo
133
Anexo D. (Continuación)
134
Anexo D. (Continuación)
135
ANEXO E. Datos para la determinación del tiempo y temperatura de secado
Tabla E.1. Datos experimentales para el secado a 50 °C
Temperatura
de secado
[°C]
Masa inicial
de la muestra
[g]
Masa de la
muestra seca
[g]
Tiempo
[min]
Tiempo
[h]
Peso de la
muestra
[g]
50 44,15 16,19
0 0,0 44,15
30 0,5 43,78
45 0,8 41,45
105 1,8 38,94
150 2,5 36,96
180 3,0 35,02
240 4,0 32,08
300 5,0 29,06
480 8,0 22,98
600 10,0 20,50
900 15,0 17,81
1344 22,4 16,21
1452 24,2 16,19
Tabla E.2. Datos experimentales para el secado a 60 °C
Temperatura
de secado
[°C]
Masa inicial
de la muestra
[g]
Masa de la
muestra seca
[g]
Tiempo
[min]
Tiempo
[h]
Peso de la
muestra
[g]
60 50,08 18,37
0 0,0 50,08
30 0,5 49,43
60 1,0 45,55
95 1,6 43,47
140 2,3 40,49
180 3,0 38,55
240 4,0 34,9838
300 5,0 32,028
480 8,0 25,0962
600 10,0 21,884
900 15,0 19,595
1235 20,6 18,38
1455 24,3 18,37
136
ANEXO E. (Continuación)
Tabla E.3. Datos experimentales para el secado a 70 °C
Temperatura
de secado
[°C]
Masa inicial
de la muestra
[g]
Masa de la
muestra
seca
[g]
Tiempo
[min]
Tiempo
[h]
Peso de la
muestra
[g]
70 50,00 18,82
0 0,0 50
30 0,5 48,8
70 1,2 44,93
110 1,8 42,85
145 2,4 39,87
180 3,0 37,93
300 5,0 31,58
456 7,6 24,99
600 10,0 21,26
744 12,4 20,7
840 14,0 19,78
1235 20,6 18,84
1330 22,2 18,82
1420 23,7 18,82
Tabla E.4. Datos experimentales para el secado a 80 °C
Temperatura
de secado
[°C]
Masa inicial
de la
muestra
[g]
Masa de la
muestra
seca
[g]
Tiempo
[min]
Tiempo
[h]
Peso de la
muestra
[g]
80 50,15 14,40
0 0,0 50,15
30 0,5 46,5
60 1,0 43,72
95 1,6 40,51
140 2,3 37,75
180 3,0 34,76
240 4,0 30,97
300 5,0 26,34
480 8,0 23,02
600 10,0 20,14
900 15,0 19,12
1235 20,6 18,523
1455 24,3 18,4051
137
ANEXO E. (Continuación)
Tabla E.5. Datos experimentales para el secado a 90 °C
Temperatura
de secado
[°C]
Masa inicial
de la muestra
[g]
Masa de la
muestra seca
[g]
Tiempo
[min]
Tiempo
[h]
Peso de la
muestra
[g]
90 50,08 18,31
0,00 0,00 50,08
30,00 0,50 45,5
60,00 1,00 43,43
96,00 1,60 39,19
138,00 2,30 36,73
180,00 3,00 33,3
240,00 4,00 29,23
300,00 5,00 25,08
480,00 8,00 20,5
600,00 10,00 19,01
900,00 15,00 18,92
1236,00 20,60 18,379
1452,00 24,20 18,379
Tabla E.6. Datos experimentales para el secado a 100 °C
Temperatura de
secado [°C]
Masa
inicial de la
muestra
[g]
Masa de la
muestra seca
[g]
Tiempo
[min]
Tiempo
[h]
Peso de la
muestra
[g]
100 50,00 18,33
0 0,00 50,000
30 0,50 46,120
60 1,00 40,830
96 1,60 37,720
138 2,30 35,210
180 3,00 31,720
240 4,00 28,120
300 5,00 22,520
480 8,00 19,180
600 10,00 19,020
900 15,00 18,500
1236 20,60 18,350
1452 24,20 18,334
138
ANEXO F. Cálculos para la determinación y temperatura de secado
Para éste cálculo se utilizan los datos de las tablas E.1, E.2, E.3, E.4, E.5 y E.6. Se ilustran las
fórmulas matemáticas para la determinación de la humedad en base húmeda (F.1.) y en base seca
(F.2.) y un cálculo modelo para la temperatura de secado de 60 °C.
F.1 Contenido de humedad en base húmeda
%𝐻𝑏.ℎ. =𝑚ℎ𝑇 − 𝑚ℎ
𝑚ℎ𝑇∗ 100 (F1)
Donde:
%𝐻𝑏.ℎ.= Contenido de humedad en base húmeda, [%]
𝑚ℎ𝑇= Masa húmeda total, [g]
𝑚ℎ= Masa de la muestra húmeda, [g]
Calculo modelo para el contenido de humedad en base húmeda para la temperatura de 60 °C y a
un tiempo de 30 min.
%𝐻𝑏.ℎ. =50,08 − 49,43
50,08∗ 100
%𝐻𝑏.ℎ. = 1,2879 %
F.2 Contenido de humedad en base seca
%𝐻𝑏.𝑠. =𝑚ℎ − 𝑚𝑠
𝑚𝑠∗ 100 (F2)
Donde:
%𝐻𝑏.𝑠.= Contenido de humedad en base seca, [%]
𝑚ℎ= Masa de la muestra húmeda, [g]
𝑚𝑠= Masa de la muestra seca, [g]
139
Calculo modelo para el contenido de humedad en base seca para la temperatura de 60 °C y a un
tiempo de 30 min:
%𝐻𝑏.𝑠. =49,43 − 16,77
16,77∗ 100
%𝐻𝑏.𝑠. =32,66
16,77∗ 100
%𝐻𝑏.𝑠. = 194,75 %
140
ANEXO G. Caracterización de la pulpa de morete
Figura G.1. Determinación de humedad
Figura G.2. Determinación del contenido de aceite
141
ANEXO G. (Continuación)
Figura G.3. Determinación de fibra bruta
Figura G.4. Determinación de ceniza
142
ANEXO G. (Continuación)
143
ANEXO H. Obtención de la materia prima para la extracción de aceite
Figura H.1. Frutos de morete
Figura H.2. Despulpado de la pulpa de morete
144
ANEXO H (Continuación)
Figura H.3. Secado de la pulpa de morete
Figura H.4. Molienda de la pulpa de morete
145
ANEXO H. (Continuación)
Figura H.5. Tamizado de la pulpa de morete
ANEXO I
146
ANEXO J. Extracción del aceite de morete
Figura J.1. Extracción de aceite de morete por el método soxhlet
Figura J.2. Recuperación del solvente por rotaevaporación
147
ANEXO J (Continuación)
Figura J.3. Aceite crudo de morete
Figura J.4. Torta residual (Refinado)
148
ANEXO K. Control de calidad del aceite obtenido
Figura K.2. Índice de Acidez
Figura K.3. Índice de Peróxido
149
ANEXO K (Continuación)
Figura K.4. Índice de saponificación
Figura K.5. Índice de Yodo
150
ANEXO L. Tabla F de Fisher para el análisis estadístico ANOVA
Fuente: MENDOZA Apaza, Fernando. ANOVA de Recepción de Señales de Celulares en el
Medio Ambiente [En Línea]. Perú: Universidad Inca Garcilazo de la Vega. [Fecha de consulta:
21 de Abril 2015]. Disponible en: < http://www.monografias.com/trabajos29/recepcion-
senales-celulares/recepcion-senales-celulares.shtml>.
151
ANEXO M. Características fisicoquímicas recomendadas por la Norma A.O.C.S. Y
CODEX STAN
Tabla M. Requerimientos aceite de oliva
Características Comestible Colas de aceite de oliva
Densidad a 25 °C 0,909-0,915 …..
Índice de Iodo* 80-88 77-90
índice de Saponificación 188-196 186-196
Título, °C 17-26 16-26
Ensayo de Crismer, °C 68,5-71,6 ….
Materia insaponificable, % No más 1,4 No más 2,3
Ácidos grasos libres**, % No más 1,5 ….
*El índice de iodo mínimo para el aceite de california debe ser 79; y el máximo para el de
África y Dalmacia debe ser 92.
** Las colas de aceite de oliva no deben contener más del 3% de humedad y de impurezas
solubles y no más de 0,20% de cenizas.
Fuente: BAILEY, Alton E.Aceites y grasas industriales. Editorial Reverté S.A., Barcelona,
1984. 128 p.
Figura M.1. Características fisicoquímicas recomendadas por la Norma A.O.C.S.
Fuente: FAO/OMS. Norma del Codex para aceites vegetales especificados. Roma 1999. p.8.
CODEX STAN 210-1999.
Figura M.2. Características fisicoquímicas recomendadas por la Norma CODEX STAN
152
ANEXO N. Perfil de ácidos grasos
153
ANEXO N. (Continuación)
Figura N.1. Perfil de ácidos grasos elaborado por Laboratorios U.B.A.
