UNIVERSIDAD SURCOLOMBIANAFACULTAD DE INGENIERIA
PROGRAMA DE INGENIERIA AGRICOLA
SECADO DE PRODUCTOS AGROPECUARIOS A-2010
EXTRACCIÓN Y CARACTERIZACIÓNDE ACEITES ESENCIALES DE LA SEMILLA
DE LA GUANÁBANA (Annona Muricata) POR MEDIO DE SOXHLET
ANA MARÍA VILLANUEVA CHÁVARROC F PEREZ
AGRADECIMIENTOS
Los autores expresan sus agradecimientos a:
Elmo José Tierradentro, Coordinador del Laboratorio de Yacimientos y Lodosde la Facultad de Ingeniería de la Universidad Surcolombiana.
Érica Lorena Garzón, Coordinadora del Laboratorio de Química de laFacultad de Licenciatura de la Universidad Surcolombiana.
Jennifer Katiuska Castro, Ingeniera Agrícola.
José Duban Henao Cuellar, Ph.D. en Ingeniería Agrícola y Director de laInvestigación.
Luis Javier Narváez Zamora, Docente de Biología y Química de la Facultadde Licenciatura de la Universidad Surcolombiana.
María Fernanda Durán Meneses, Monitora del Laboratorio de Control deCalidad de la Facultad de Ingeniería Agrícola de la UniversidadSurcolombiana.
Nelson Gutiérrez Guzmán, Ph.D. en Tecnología de Alimentos y profesor delárea de Agroindustria de Ingeniería Agrícola de la UniversidadSurcolombiana.
PRESENTACIÓN
OBJETIVOS
GENERAL
Extraer los aceites esenciales de la semilla de la Annona Muricataen la etapa final de su proceso fisiológico y caracterizar suspropiedades sensoriales.
ESPECÍFICOS
Evaluar la eficiencia del despulpado mecánico de Guanábana. Determinar humedad de la semilla de Guanábana. Determinar los índices químicos de madurez de la pulpa de
Guanábana. Procesar la pulpa de la guanábana en productos alimenticios. Extraer los aceites esenciales mediante el método de soxhlet
basándose en la relación solido – liquido. Evaluar el rendimiento de la extracción de aceites esenciales a
través del soxhlet. Caracterización organoléptica para un posible nicho de mercado.
METODOLOGÍA
INGREDIENTES CONTENIDO EN 100gr de parte comestible
UNIDADES
Calorías 52,00 Un
Agua 83,40 g
Proteínas 1,10 B
Grasas 0,20 g
Carbohidratos 13,00 g
Fibra 1,60 g
Cenizas 0,70 g
Calcio 22,00 Mg
Fosforo 28,0 Mg
Hierro 0,40 Mg
Vitamina A 20,00 U.I
Tiamina 0,04 Mg
Riboflavina 0,07 Mg
Niacina 0,09 Mg
Acido Ascórbico 25,00 Mg
Fuente: FAO. Fichas técnicas productos frescos procesados, 2006
Tabla 1. Composición química de la Guanábana
1• PLANTEAMIENTO DE TESIS Y OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN.
2 • REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA.
3• DESARROLLO PARTE PRACTICA.
• DESARROLLO PARTE TEÓRICA, PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE DATOS.
TRANSFORMACIÓN DE LA PULPA DE GUANÁBANA
Imagen 1. Separación Imagen 2. Pelado Imagen 3. Clasificación
Imagen 4. Despulpado Imagen 5. Semilla Imagen 6. Pulpa
Imagen 7. Prueba de Acidez Imagen 8. Grados Brix Imagen 9. Prueba pH
Imagen 10. Producto Pulpa Imagen 11. Secado Semilla
TRANSFORMACIÓN DE LA PULPA DE GUANÁBANA
ANALISIS DE RESULTADOS
GUANÁBANA 1° GUANÁBANA 2° GUANÁBANA TOTALPESO (g) 1828,80 1497,40 929,50VOLUMEN (cm³) 2007,3 1777,9 1147,0DENSIDAD RELATIVA (g/cm³) 0,911 0,842 0,811
GRADOS BRIX 7,1 11,9 15,3 PH 4,64 4,63 4,10 ACIDEZ 0,800 0,819 0,830CLASIFICACION Categoría II Categoría II Selecta
GUANÁBANA MEZCLA 1-2PESO PULPA (g) 1013,60 1322,10PESO SEMILLAS (g) 72,95 150,51PESO CASCARAS (g) 179,87 334,97PESO RESIDUOS (g) 299,74 255,58TOTAL 1566,2 2043,5
DESPULPADO DESPULPADO 1-2 TOTAL (%)PORCENTAJE FINAL (%)
85,64 84,20 84,92
EFICIENCIA DEL PROCESO (%)
14,36 15,80 15,08
Imagen 12. Perdidas al Despulpar
Tabla 2. Características de la Guanábana del Ensayo
Tabla 3. Características del Contenido de la Guanábana
Tabla 4. Eficiencia del Proceso y Manejo de la Guanábana
COMPOSICIÓN NUTRICIONAL DE MERMELADA. (324,50 g)
Calorías 96,096
Agua 139,104 gr
Carbohidratos 24,578 gr
Grasas 1,63 gr
Proteínas 1,68 gr
Fibras 1,33 gr
Cenizas 1,01 gr
Calcio 17,3 mg
Fosforo 46,54 mg
Hierro 1,08 mg
Tiamina 0,19 mg
Riboplavina 0,084 mg
Niacina 2,15 mg
A. Ascórbico 49,73 mg
PROCESO DE LA PULPA DE GUANÁBANA
RECETA DE HELADOS
PESO PULPA (g) 1013,6
LECHE PUREZA (ml) 900
AZUCAR (g) 176,4
TOTAL HELADOS 25
RECETA DE MERMELADA (1-2) PESO (g) 1322,10PECTINA (g) 26,45AZUCAR (g) 1176,40GRADOS BRIX 13,7
PH 4,10
Tabla 5. Composición Nutricional de Mermelada
Tabla 6. Ingredientes para los Helados
Tabla 7. Ingredientes para la Mermelada
Imagen 13. Prueba de Consistencia Imagen 14. Prueba de Degustación
ANALISIS DEL PROCESO
MERMELADA
Hizo falta más consistencia.
Color Pardo agradable, aunque si se desea puede utilizarse un colorante artificial.
No hubo homogeneidad de consistencia entre las diferentes capas de la mermelada.
Presentó altos contenidos de sólidos solubles.
Se debió comparar con una mermelada comercial.
Hizo falta realizar análisis sensorial con métodos estadísticos de análisis para posteriores conclusiones más acertadas y serias.
HELADOS
El contenido de sólidos solubles fue de agrado para los evaluadores.
No llegaron a su punto de congelación, se considera que la alta concentración de la pulpa incidió en ello.
Presentaron un alto nivel de aceptación por parte de los evaluadores.
EXTRACCIÓN DE ACEITE CONSOXHLET
Salida de agua
Entrada de agua
Refrigerante
Membrana Porosa
Calentador
Sifón
Imagen 16. Semilla molida
Imagen 18. Extracto de semilla
Imagen 17. Preparación de la muestra
Imagen 19. Semilla Deshidratada
Solvente
Imagen 20. Cantidad de la muestra
Imagen 21. Muestra en la Retorta
Imagen 15. Extracción del Aceite con Soxhlet
ANALISIS DEL PROCESO
Como solvente se utilizó agua, esto generó complicaciones en laseparación de las fracciones específicas (acetogeninas).
Se tenía como fuente de comparación una investigación deRobledo et al., donde por cada 40g de harina de semilla seobtuvieron 8ml de extracto aceitoso.
Se tomo una muestra de 30 ml del extracto para analizarlo en laRetorta, pero los resultados mostraron agua pura.
Se pensaba utilizar el Oleato de metilo, Linoleato de Metilo,Palmitato de Metilo ácidos grasos de mayor proporción en laAnnona Muricata (Ocampo et al.,2007) para caracterizarlos en unposible nicho de mercado.
No se tuvo en cuenta el calor especifico del solvente.
SECADO DE SEMILLA
Imagen 22. Balanza infrarroja MB-45
Grafica 1. Curva de Secado a 70°C
Grafica 2. Razón de Humedad
1 - 32,21
9,8 -14,40
17 - 12,44
7,65
0
10
20
30
40
50
0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 40,0
Hu
me
dad
%
Tiempo (h)
Curva de Secado a 70°C
0,5 - 76,149
0
20
40
60
80
0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 40,0
Vel
oci
dad
de
Seca
do
(%/h
)
Tiempo (h)
Velocidad de Secado
DATOS DE SECADO DE LA SEMILLA
TIEMPO (h) RAZ´ÓN DE HUMEDAD (%/h)
0,0 00,5 76,1491,0 32,2111,5 20,7962,0 15,0732,5 11,5743,0 9,2273,5 7,6584,0 6,4764,5 5,4975,0 4,7685,5 4,1486,2 3,4596,7 3,0527,2 2,6837,7 2,3578,2 2,0978,8 1,8019,3 1,6259,8 1,46510,3 1,31917,0 0,73217,5 0,63418,4 0,54920,5 0,43824,4 0,33129,3 0,26634,8 0,22040,7 0,188
TIEMPO (h) HUMEDAD (%)
0,0 42,880,5 38,071,0 32,211,5 31,192,0 30,152,5 28,943,0 27,683,5 26,804,0 25,914,5 24,745,0 23,845,5 22,816,2 21,336,7 20,357,2 19,237,7 18,078,2 17,138,8 15,919,3 15,169,8 14,4010,3 13,6317,0 12,4417,5 11,0918,4 10,1120,5 8,9724,4 8,0929,3 7,8034,8 7,6540,7 7,65
Tabla 8. Datos Razón de Humedad Tabla 9. Datos de Humedad
ROTAVAPOR
Imagen 23. Solución extracto
Imagen 23b. Tablero de control Imagen 24. Rotavapor
DESTILACIÓN
Imagen 15. Semilla molida
Salida de agua
Entrada de agua
Mechero
Termómetro
Solvente
Extracto
Imagen 25. Destilador (NTC 2686)
Imagen 26. Solvente y extracto Imagen 27. Extracto
Imagen 28. Solvente y extracto
CONCLUSIONES
El agua tiene un alto valor de Calor Específico y ebullición, porlo tanto no sirve como solvente para extraer aceites esenciales através del Soxhlet.
.
Los índices químicos de madurez determinados estuvieron dentrode los parámetros establecidos por la FAO, siendo GradosBrix:17.65º, Acidez: 0.858% (ácido cítrico) y pH: 4
.
Se hace necesario replantear el cálculo de la formulación deingredientes para la mermelada ya que los grados Brix 67,3 finalestuvieron altos.
No se pudo evaluar los rendimientos de extracción por Soxhlet.
En la curva de secado de la semilla se puede apreciar 3 puntosde inflexión; el primero (Tiempo 1h, 32,21% Humedad), el segundo(Tiempo 9,8h, 14,40% Humedad) y el tercero (Tiempo 17h, 12,44%Humedad), en los cuales se debe dar reposo al secado de lasemilla.
CONCLUSIONES
La humedad de Equilibrio del secado de la semilla de Guanábana a 70°C fue de 7,65% a las 41 Horas.
La forma como se está manejando los materiales y el laboratorio de Poscosecha y Control de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Surcolombiana, es inadecuado para este tipo de investigación ya que no permite continuidad en los procesos y limita el uso de los materiales al investigador.
RECOMENDACIONES
Se hace necesario un examen químico y físico del producto terminado (mermelada).
Se hace necesario el Test Sensorial de la Mermelada y el Helado y el posterior análisis con métodos estadísticos.
Se debe considerar el punto de ebullición del posible aceite a extraer, ello para poder escoger el solvente mas adecuado para la extracción.
Los subproductos (cascaras y residuos), obtenidos en la transformación de la Guanábana pueden ser utilizados en la elaboración de Compost, donde se puede varias la concentración de este para posteriores evaluaciones.
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