Obtención de aceite esencial a partir de residuos de cáscara de naranja (Citrus sinensis Var. Valencia) utilizando un sistema de hidrodestilación convencional acoplado a un equipo de microondas para su extracción óptima

Abstract

La presente investigación tuvo como objetivo mejorar el proceso convencional de hidrodestilación mediante la aplicación de microondas. Los factores estudiados fueron Nivel de potencia y Tiempo de extracción; y las variables respuesta fueron Rendimiento e Índice de refracción. Se utilizó 200 g de materia prima a la cáscara de naranja (Citrus sinensis Var. Valencia), y como solvente al agua destilada (100ml). El proyecto se desarrolló en cinco etapas. La primera etapa consistió en un screening en el que se probaron todas las combinaciones posibles de los factores Nivel de potencia (1,2,3,4,5,6,7,8,9 y 10) y Tiempo de extracción (5, 10, 15, 20, 25 y 30 minutos), resultando una matriz de 60 tratamientos, en base a la cual se realizaron pruebas experimentales en las que se evaluó el Rendimiento obtenido. En la segunda etapa se realizó un análisis estadístico factorial multinivel 32 encontrándose que los factores estudiados no tienen efectos significativos sobre el Índice de refracción, pero si en el Rendimiento. En la tercera, se realiza un estudio energético del proceso, en el que se evalúa la energía eléctrica consumida por el equipo y la energía en forma de microondas aprovechada en el proceso, resultando una eficiencia de conversión energética promedio de 37.43%. Para la cuarta etapa se seleccionó al tratamiento 43, Nivel de potencia 8 (383.72 W) y Tiempo de extracción de 5 minutos, como el más beneficioso, ya que ofrecía un Rendimiento de 0.6219 ± 0.0245% y demandaba un consumo de eléctrico de 0.068 kWh/g de aceite esencial, se le denominó AEO (aceite de extracción óptima) al aceite obtenido bajo este tratamiento, el cual presentaba una densidad relativa de 0.848 ± 0.001 g/ml e índice de refracción de 1.4696 ± 0.0005. Finalmente se determinó mediante cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masa que el componente más abundante en el AEO es el limoneno (94.86 %).