OBTENCIÓN DE ACEITES ESENCIALES Y EXTRACTOS …

1 OBTENCI N DE ACEITES ESENCIALES Y EXTRACTOS ETANOLICOS de plantas DEL AMAZONAS ANGELA ANDREA GONZALEZ VILLA UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA SEDE MANIZALES DEPARTAMENTO DE INGENIERIA QUIMICA ABRIL DE 2004 OBTENCI N DE ACEITES ESENCIALES Y EXTRACTOS ETANOLICOS de plantas DEL AMAZONAS ANGELA ANDREA GONZALEZ VILLA L nea de Profundizaci n: Tecnolog a en Alimentos Modalidad: TRABAJO FINAL Director: Qu mico Luis Enrique Cuca S. Profesor Universidad Nacional Sede Bogot Asesor: Bi logo Pablo A. Palacios Profesor Universidad Nacional Sede Leticia Nota de aceptaci n _____ _____ _____ _____ _____ Jurado _____ Jurado Abril del 2004 III

2 A mis padres, hermanos, amigos y a Dios por haberlos puesto en mi camino. IV AGRADECIMIENTOS Al profesor Qu mico Luis Enrique Cuca S., por su incalculable colaboraci n y asesor a en todo momento. Al profesor Bi logo Pablo A. Palacios y Miryam Sevillanos, por el apoyo durante la estad a en la Sede Leticia. A la profesora Ingeniera Adela Londo o C., por sus acertados consejos y colaboraci n en los momentos oportunos. Al grupo de trabajo en Productos Naturales, por la paciencia y ayuda en la Sede Bogot . A mi familia , amigos, compa eros y a todas aquellas personas que de una u otra forma estuvieron ah brind ndome su ayuda y motiv ndome para sacar adelante la carrera. A todos .. Siempre .. GRACIAS V CONTENIDO P g. RESUMEN INTRODUCCION 1. OBJETIVOS 4 2. MARCO TEORICO CONCEPTUAL 5 PROCESOS DE EXTRACCI N 5 Extracci n Soxhlet 6 Digesti n 6 Infusi n y decocci n 7 Extracci n con fluidos supercr ticos 7 SELECCI N DE SOLVENTE

3 7 EXTRACTOS ETAN LICOS 8 Definici n 8 Obtenci n 8 Maceraci n 8 Percolaci n 9 ACEITES ESENCIALES 9 Definici n 9 Funci n de los ACEITES ESENCIALES 10 Localizaci n de los ACEITES ESENCIALES en la planta 10 Propiedades f sicas de los ACEITES ESENCIALES 10 Composici n Qu mica 11 VI Clasificaci n 11 Aplicaciones 12 Obtenci n 12 Arrastre

4 Con vapor de agua 12 Fundamentos de la destilaci n por arrastre con vapor de agua 14 Expresi n 16 CONTROL DE CALIDAD 16 PREPARADOS ARTESANALES ELABORADOS CON PLANTAS MEDICINALES 17 Decocci n 17 Infusi n 18 Cataplasmas 18 Compresas 18 Linimentos 18 Pomadas 19 Sahumerios 19 3.

5 METODOLOG A 20 Montaje del equipo 20 Puesta en marcha y condiciones de operaci n 22 Selecci n de las especies a trabajar 23 Obtenci n de los ACEITES ESENCIALES 24 Obtenci n de los EXTRACTOS Etan licos 26 Maceraci n 26 Percolaci n 28 4. RESULTADOS 30 Puesta en marcha y condiciones de operaci n del equipo 30 Selecci n de las especies 31 Informaci n Etnobot nica 34 ACEITES ESENCIALES 38 VII An lisis de las variables de la operaci n 40 Balances de Materia y Energ a 44 Balances de Materia 46 Balances de

6 Energ a 48 Dise o del Destilador por Arrastre con Vapor a nivel de planta Piloto 51 Diagrama de Bloques ACEITES ESENCIALES 64 EXTRACTOS Etan licos 65 Resultados en la obtenci n de los EXTRACTOS Etan licos 65 Diagrama de Bloques EXTRACTOS Etan licos 66 5. AN LISIS DE RESULTADOS Y CONCLUSIONES 67 Interpretaci n de los resultados en capa delgada 70 Pruebas de coloraci n para los EXTRACTOS Etan licos 75 Estudios cromatogr ficos para los ACEITES ESENCIALES 76 6. BIBLIOGRAF A 79 Anexo A 81 Anexo B 85 VIII LISTA DE FIGURAS P g.

7 Fig. 1 Esquema Extractor Soxhlet 6 Fig. 2 Diagrama b sico del proceso de Extracci n por Fluidos Supercr ticos 7 Fig. 3 Esquema del alambique para la extracci n de ACEITES ESENCIALES por arrastre con vapor de agua 13 Fig. 4 Montaje a nivel de Laboratorio sugerido 21 Fig. 5 Equipo de Extracci n por Arrastre de Vapor implementado en la Universidad Nacional de Colombia Sede Leticia 23 Fig. 6 Recipiente utilizado para la obtenci n del extracto de Cedro por Maceraci n 27 Fig. 7 Rotavapor utilizado para la recuperaci n del Solvente 28 Fig. 8 Percolador 29 Fig.

8 9 Esquema de la operaci n 40 Fig. 10 Influencia del tiempo de extracci n y el flujo de vapor sobre el rendimiento volum trico del aceite esencial al trabajar con cedro y lim n 44 Fig. 11 Representaci n gr fica del condensador 50 Fig. 12 Esquema general del Extractor 52 Fig. 13 Plano del Extractor para Arrastre con Vapor a nivel de planta Piloto 54 IX Fig. 14 Plano del Condensador de la planta piloto para destilaci n por arrastre con vapor 63 Fig. 15 Diagrama de Bloques para la obtenci n de ACEITES ESENCIALES 64 Fig. 16 Diagrama de Bloques para la obtenci n de EXTRACTOS etan licos 66 Fig. 17 Representaci n cualitativa de los resultados 69 Fig. 18 Revelado de los EXTRACTOS con yodo 73 Fig. 19 Revelado con yodo de los ACEITES ESENCIALES 74 Fig. 20 Cromatograma del aceite esencial de Cedro 76 Fig.

9 21 Cromatograma del aceite esencial de Lim n 77 Fig. 22 Desarrollo de las placas 83 X LISTA DE TABLAS P g. Tabla #1 Extracci n del aceite esencial por arrastre con vapor a una muestra de hojas de Manzanilla 30 Tabla # 2 Listado inicial de algunas de las especies conocidas en el Amazonas 32 Tabla # 3 Especies seleccionadas para la obtenci n de los ACEITES ESENCIALES por arrastre con vapor 33 Tabla # 4 Informaci n Etnobot nica de las Especies Seleccionadas 34 Tabla # 5 Resultados del proceso de extracci n por arrastre con vapor 38 Tabla # 6 Dise o experimental planteado 41 Tabla # 7 Volumen y rendimiento volum trico obtenidos al trabajar con Cedro variando el flujo de vapor y el tiempo de extracci n 42 Tabla #8 Volumen y rendimiento volum trico

10 Obtenidos al trabajar con Lim n variando el flujo de vapor y el tiempo de extracci n 43 Tabla # 9 Resultados obtenidos para los EXTRACTOS etan licos del cedro 65 Tabla # 10 Soluciones eluyentes para el estudio cromatogr fico en capa delgada 78 Tabla # 11 Metabolitos que recomienda el estudio fitoqu mico preliminar y sus pruebas preliminares de caracterizaci n por coloraci n 86 LISTA DE ANEXOS P g. Anexo A. Cromatograf a en Capa Delgada 81 Anexo B. Metabolitos de las plantas vegetales 85 XiI RESUMEN Este trabajo presenta los resultados experimentales hallados en la b squeda de ACEITES ESENCIALES de plantas amaz nicas, metodolog a de trabajo y discusiones, partiendo desde la selecci n de especies, montaje y adecuaci n del equipo, tratamiento de las muestras y extracciones como tal, con el fin de establecer las condiciones y tomar los datos necesarios para realizar un dise o a nivel de planta piloto para tal operaci n.