obtenciÓn de aceites esenciales a partir de cÁscara de
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OBTENCIÓN DE ACEITES ESENCIALES A PARTIR DE CÁSCARA DE
MANGO (Mangifera indica L.) MEDIANTE TÉCNICA DE DESTILACIÓN
POR ARRASTRE DE VAPOR.
YOHASKY FIORELLA CABALLERO OSPINO
MARIA DE LOS ANGELES RODRIGUEZ DOMINGUEZ
UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA
FACULTAD DE INGENIERIAS, ARQUITECTURA, ARTES Y DISEÑO
PROGRAMA DE INGENIERIA QUIMICA
CARTAGENA D.T Y C
2014
OBTENCIÓN DE ACEITES ESENCIALES A PARTIR DE CÁSCARA DE
MANGO (Mangifera indica L.) MEDIANTE TÉCNICA DE DESTILACIÓN POR
ARRASTRE DE VAPOR.
YOHASKY FIORELLA CABALLERO OSPINO
MARIA DE LOS ANGELES RODRIGUEZ DOMINGUEZ
Trabajo de grado presentado como requisito para optar al título de Ingeniero
químico
Directora
SONIA LILIANA GÓMEZ PRADA
INGENIERA DE ALIMENTOS
UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA
FACULTAD DE INGENIERIAS, ARQUITECTURA, ARTES Y DISEÑO
PROGRAMA DE INGENIERIA QUIMICA
CARTAGENA D.T Y C
2014
DEDICATORIA
Le dedico este trabajo primeramente a Dios.
A mis padres Edith Maria Ospino Guerra y Luis Alberto Caballero Freyte
por su apoyo incondicional y por estar siempre a mi lado.
A mi hermano Yobe Alberto Caballero Ospino, por ser mi compañero de
lucha en este proceso y por estar a mi lado en los momentos que más lo
necesité.
A mi familia y amigos por estar presente en esta etapa tan importante de
mi vida.
A mi compañera de tesis Maria De los Angeles Rodriguez Domínguez, por
mantener la calma siempre, por el compromiso que adquirió durante este
proceso.
Yohasky Fiorella Caballero Ospino
A Dios por darme la fortaleza necesaria.
A mis padres Aracely Domínguez Álvarez y Sixto Rodriguez Guerra por
su apoyo emocional y económico y por acompañarme siempre.
A mi familia, especialmente a mi madrina Natividad del Carmen Paez
Tordecilla por ser una segunda madre para mi y apoyarme en todo
momento.
A mis amigos, especial a mi compañera de tesis Yohasky Fiorella
Caballero Ospino por su apoyo incondicional en este proceso y ser mi
amiga fiel durante estos 5 años de carrera universitaria.
Maria De los Angeles Rodriguez Domínguez
AGRADECIMIENTOS
Agradecerle a Dios por darnos, la paciencia y el discernimiento necesario,
para culminar este trabajo, por darnos esa fortaleza que no nos dejó
desfallecer en los momentos de dificultad.
A nuestros padres por su apoyo incondicional y por creer en nosotras, por
siempre darnos una voz de aliento, porque sin ellos este trabajo no hubiese
sido posible, gracias por los sacrificios que hicieron para que todo esto se
hiciera realidad.
A la profesora Sonia Liliana Gómez Prada y al profesor Vicente Vargas
Cera, por la dedicación que le colocaron a este proyecto y por compartir con
nosotras sus conocimientos.
Al personal de laboratorio, especialmente a los de la facultad de Ingeniería,
Arquitectura, Artes y Diseño de la Universidad de San Buenaventura
seccional Cartagena, por su colaboración permanente, por su disposición y
sus trato amable en los momentos de trabajo.
A Jhon Carlos Román Zapata y Andrea Valencia Orozco, por su
colaboración desinteresada y el compromiso que adquirieron junto con
nosotras en momentos decisivos.
A todos y cada una de las personas que de alguna u otra manera
aportaron un granito de arena para la realización de este trabajo.
TABLA DE CONTENIDO
INTRODUCCION ................................................................................................................................ 1
1 PROBLEMA DE INVESTIGACION .......................................................................................... 3
1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ................................................................................. 3
1.2 FORMULACION DEL PROBLEMA ...................................................................................... 5
1.3 JUSTIFICACION ...................................................................................................................... 5
1.4 OBJETIVOS ............................................................................................................................. 6
1.4.1 Objetivo general ............................................................................................................ 6
1.4.2 Objetivos específicos................................................................................................... 7
2 MARCO DE REFERENCIA ....................................................................................................... 8
2.1 ANTECEDENTES INVESTIGATIVOS ................................................................................. 8
2.2 MARCO TEORICO .................................................................................................................. 9
2.2.1 Aceites esenciales ........................................................................................................ 9 2.2.1.1 Definición ...................................................................................................................................9 2.2.1.2 Clasificación de los aceites esenciales ............................................................................10
2.2.1.2.1 Consistencia ......................................................................................................................10 2.2.1.2.2 Origen ..................................................................................................................................11 2.2.1.2.3 Naturaleza química ..........................................................................................................11
2.2.1.3 Características físicas de los aceites esenciales ..........................................................11 2.2.1.4 Características químicas de los aceites esenciales .....................................................12 2.2.1.5 Usos de los aceites esenciales ..........................................................................................13
2.2.2 Obtención de aceites esenciales por arrastre vapor ......................................... 13
2.3 MARCO LEGAL ..................................................................................................................... 14
2.4 MARCO CONCEPTUAL ....................................................................................................... 15
2.4.1 Aceites esenciales ...................................................................................................... 15
2.4.2 Vapor de arrastre ........................................................................................................ 15
2.4.3 Extracción ..................................................................................................................... 16
2.4.4 Mango ............................................................................................................................. 16
2.4.5 Cáscara .......................................................................................................................... 16
2.4.6 Mango de azúcar ......................................................................................................... 16
2.4.7 Densidad ....................................................................................................................... 17
2.4.8 PH .................................................................................................................................... 17
2.4.9 Miscibilidad ................................................................................................................... 17
2.4.10 Índice de yodo .............................................................................................................. 17
2.4.11 Acidez titulable ............................................................................................................ 17
2.4.12 Índice de saponificación ........................................................................................... 18
2.4.13 Olor ................................................................................................................................. 18
2.4.14 Aroma ............................................................................................................................. 18
2.4.15 Textura ........................................................................................................................... 18
2.4.16 Rendimiento ................................................................................................................. 18
3 DISEÑO METODOLOGICO .....................................................................................................19
3.1 TIPO DE INVESTIGACION .................................................................................................. 19
3.2 DISEÑO ADOPTADO ........................................................................................................... 19
3.3 ENFOQUE ADOPTADO ....................................................................................................... 19
3.4 POBLACION Y MUESTRA .................................................................................................. 19
3.4.1 Población ...................................................................................................................... 19
3.4.2 Muestra .......................................................................................................................... 19
3.4.3 Criterios de inclusión y exclusión. ......................................................................... 20
3.5 TECNICAS DE RECOLECCION DE INFORMACION ..................................................... 20
3.5.1 Fuentes primarias ....................................................................................................... 20
3.5.2 Fuentes secundarias .................................................................................................. 20
3.6 HIPOTESIS ............................................................................................................................. 20
3.6.1 Hipótesis nula (Ho) ..................................................................................................... 20
3.6.2 Hipótesis alternativa (Ha) .......................................................................................... 20
3.7 VARIABLES ........................................................................................................................... 21
3.7.1 Variables dependientes ............................................................................................. 21
3.7.2 Variables independientes ......................................................................................... 21
3.7.3 Variables intervinientes ............................................................................................. 21
3.8 OPERACIONALIZACION DE VARIABLES ...................................................................... 21
3.9 PROCESAMIENTO DE LA INFORMACION ..................................................................... 23
3.10 METODO DE EXTRACCION DE ACEITES ESENCIALES POR ARRASTRE DE
VAPOR ................................................................................................................................................. 23
3.10.1 Obtención y preparación de la materia prima ..................................................... 23
3.10.2 Extracción por arrastre de vapor ............................................................................ 23
3.10.3 Decantación .................................................................................................................. 23
3.11 RENDIMIENTO DE LA EXTRACCIÓN ............................................................................... 23
3.12 CARACTERIZACION FISICO QUIMICA Y ORGANOLEPTICA .................................... 24
3.12.1 Determinaciones físicas ............................................................................................ 24
3.12.2 Densidad a temperatura ambiente .......................................................................... 24
3.12.3 pH .................................................................................................................................... 24
3.12.4 Miscibilidad ................................................................................................................... 24
3.12.5 Determinaciones químicas ....................................................................................... 25
3.12.6 Índice de yodo .............................................................................................................. 25
3.12.7 Acidez titulable ............................................................................................................ 25
3.12.8 Índice de saponificación ........................................................................................... 26
3.12.9 Determinaciones organolépticas ............................................................................ 26
4 RESULTADOS ..........................................................................................................................28
4.1 METODO DE EXTRACCION DE ACEITES ESENCIALES POR ARRASTRE DE
VAPOR ................................................................................................................................................. 28
4.1.1 Obtención y preparación de la materia prima ..................................................... 28
4.1.2 Extracción por arrastre de vapor ............................................................................ 28
4.2 RENDIMIENTO DE LA EXTRACCIÓN ............................................................................... 29
4.3 CARACTERIZACION FISICO QUIMICA Y ORGANOLEPTICA .................................... 30
4.3.1 Determinaciones físicas ............................................................................................ 30 4.3.1.1 Densidad a temperatura ambiente .....................................................................................30 4.3.1.2 pH ...............................................................................................................................................31 4.3.1.3 Miscibilidad .............................................................................................................................32
4.3.2 Determinaciones químicas ....................................................................................... 32 4.3.2.1 Índice de yodo ........................................................................................................................32 4.3.2.2 Acidez titulable .......................................................................................................................33 4.3.2.3 Índice de saponificación ......................................................................................................34
4.3.3 Determinaciones organolépticas ............................................................................ 35
4.4 ANALISIS ESTADISTICO .................................................................................................... 36
4.5 DISCUSION DE RESULTADOS ......................................................................................... 39
CONCLUSIONES ..............................................................................................................................40
RECOMENDACIONES .....................................................................................................................41
REFERENCIAS .................................................................................................................................42
LISTA DE FIGURAS Y GRAFICAS
Figura 1. Grupos funcionales en compuestos esenciales de aceite........................................... 12
Figura 2. Montaje para la destilación por arrastre de vapor, hoja de menta .............................. 14
Figura 3. Carta de maduración para el mango de azúcar. ......................................................... 28
Figura 4. Montaje destilación por arrastre de vapor. .................................................................. 28
Grafica 1. Rendimiento. .............................................................................................................. 29
Grafica 2. Determinación de pH. ................................................................................................. 31
Grafica 3. Determinación de índice de yodo. .............................................................................. 33
Grafica 4. Determinación de acidez titulable. ............................................................................. 34
Grafica 5. Análisis organoléptico para cada estado de maduración. ......................................... 36
Grafica 6. Diagrama Box plot. ..................................................................................................... 38
LISTA DE TABLAS
Tabla 1. Variables dependientes involucradas en el proceso. .......................... 21
Tabla 2. Variables independientes involucradas en el proceso. ....................... 22
Tabla 3. Variables intervinientes involucradas en el proceso. .......................... 22
Tabla 4. Determinación de rendimiento del aceite extraído. ............................. 29
Tabla 5. Determinación de densidad del aceite esencial obtenido. .................. 30
Tabla 6. Determinación de pH. ......................................................................... 31
Tabla 7. Determinación de la miscibilidad. ........................................................ 32
Tabla 8. Determinación del índice de yodo. ...................................................... 32
Tabla 9. Determinación de acidez titulable. ...................................................... 33
Tabla 10. Determinación de índice de saponificación. ...................................... 35
Tabla 11. Análisis organoléptico del aceite extraído. ........................................ 36
Tabla 12. Análisis de varianza del estado de maduración sobre el rendimiento
del aceite extraído. ............................................................................................ 37
LISTA DE ANEXOS
ANEXO A (CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES AÑO 2014- 2015) .................................................. 49
ANEXO B (PRESUPUESTO) ........................................................................................................... 51
ANEXO C (FORMATO DE EVALUACION DE PRUEBA ORGANOLEPTICA) ...................................... 54
1
INTRODUCCION
Los aceites volátiles o aceites esenciales se definen como mezclas con
componentes volátiles, las cuales se producen debido al metabolismo
secundario de las plantas, estas sustancias aromáticas solo se encuentran en la
naturaleza y son las responsables de las fragancias de las flores y órganos
vegetales.
Existen muchos métodos para obtener aceites esenciales, el más utilizado es la
extracción por arrastre vapor o extracción en corriente de vapor. Otros métodos
utilizados en casos concretos son la expresión en frío del pericarpio de los
cítricos, que se usa para extraer algunos aromas florales delicados (jazmín,
azahar, rosa), destilación al vacío, destilación molecular y la extracción con
disolventes orgánicos a temperatura ambiente.
Los aceites esenciales, en general, constituyen del 0,1 al 1% del peso seco de
la planta. Son líquidos con escasa solubilidad en agua, solubles en alcoholes y
en disolventes orgánicos1.
Los usos de los aceites esenciales dependen de sus componentes mayoritarios,
la presencia o ausencia de unos u otros depende de características como:
condiciones geobotánica, método de cultivo, época de recolección de la planta,
método de almacenamiento del material vegetal, método de obtención del aceite,
edad de la planta2.
Los aceites esenciales pueden ser administrados internamente (por ingestión),
externamente a través de la piel (masaje, baño, fricción, aplicación), para el
cuidado de la piel y como cosméticos (faciales, comprensas, mascarilla, lociones,
cremas), para el cuidado del cabello y a través del sistema respiratorio
(inhalación, nebulización)3.
1LOPEZ Transito. Los aceites esenciales [en línea]
<http://www.dfarmacia.com/farma/ctl_servlet?_f=13&idContenido=13064296&idCategoria=5>. [Citado
en 24 de noviembre de 2014]. 2 ALBARRACIN, Cristina y GALLO, Sonia. Comparación de extracción de aceite esencial utilizando piper
anduncum procedente de la zona cafetera. Trabajo de grado Ingeniero químico. Manizales. Universidad
Nacional de Colombia. [en línea]
<http://www.bdigital.unal.edu.co/989/1/gloriacristinaalbarracinmontoya.2003.pdf >. [Citado en 11 de
Noviembre de 2014]. 3 LAVABRE, Marcela. Aromaterapia libro práctico. Editorial: Inner Traditions.[en
línea].<http://books.google.com.co/books?id=WA5WMzeRfugC&pg=PA42&dq=caracteristica+de+los+a
ceites+esenciales&hl=es&sa=X&ei=ENx8VPj_F4H_ggT5xIDwAw&ved=0CCYQ6AEwAg#v=onepage
&q=caracteristica%20de%20los%20aceites%20esenciales&f=false>. [Citado en 11 de noviembre de
2014].
2
Con este trabajo se busca darle un mejor aprovechamiento al mango de azúcar
durante su cadena productiva agro industrial, utilizando su cáscara para obtener
aceites esenciales por el método de arrastre de vapor. El mango de azúcar es
altamente cultivable en la región norte de Colombia y es considerado uno de los
mangos criollos más consumidos por su agradable sabor.
Aunque la mayoría de las investigaciones sobre aceites esenciales se han
realizado sobre la almendra debido a su alto contenido graso, se considera que
en la cáscara se encuentran aceites esenciales, que pueden ser usados por la
industria farmacéutica, alimenticia, entre otros.
3
OBTENCIÓN DE ACEITES ESENCIALES A PARTIR DE CÁSCARA DE
MANGO (Mangifera indica L.) MEDIANTE TÉCNICA DE DESTILACIÓN POR
ARRASTRE DE VAPOR.
1 PROBLEMA DE INVESTIGACION
1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Colombia es un país agrícola productor por excelencia de frutas exóticas, entre
las que se encuentra el mango (Mangifera indica L), con una cadena productiva
y agroindustrial, pero en la actualidad no se encuentra en curso un
aprovechamiento óptimo de este recurso. La producción del mango es baja en
comparación con otros países. En el año 2009 según análisis estadístico
realizado por la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la
Alimentación (FAO), Colombia estaba en la posición número 20 en la cadena
productiva mundial del mango, con una producción de 243.375 toneladas4, a
pesar de contar con las condiciones adecuadas para la producción de este fruto.
La región Caribe colombiana, produce el 17,7% de las frutas de todo el país,
donde el mango (Mangifera indica L) ocupa un renglón importante de producción,
debido a que cuenta con 6.583 hectáreas, con una producción de 64.666
toneladas y un rendimiento de 9.8 T/ha5.
El interés por obtener aceites esenciales a partir del mango se ha incrementado
considerablemente, ya que esta fruta cuenta con ácidos grasos (cítrico y málico),
taninos, fibra soluble (pectina), carbohidratos (mono terpenos y sequiterpenos),
propiedades que favorecen a la obtención de los mismos. La mayoría de los
estudios realizados se han basado en obtener aceites esenciales a partir de la
pulpa y de la semilla de la fruta. Un artículo publicado en enero de 2007 por la
revista Food Science and Technology Research (FSTR), con el título “The
Volatile Constituents in the Peel and Pulp of a Green Thai Mango, Khieo Sawoei
Cultivar (Mangifera indica L.)” avalado por el Departamento de Bioquímica y
Ciencias de los Alimentos de la Universidad de Kagawa y el Instituto de
Investigación en Alimentación y Desarrollo de Productos de la Universidad
Kasetsart, demostró que los aceites esenciales obtenidos de la cáscara de
4 ALVARADO, Juan. Situación actual y perspectivas de la cadena productiva del mango el Colombia [en
línea].<http://www.asohofrucol.com.co/archivos/biblioteca/biblioteca_217_Situaci%C3%B3n%20actual%20y%20pe
rspectivas%20de%20la%20cadena%20Productiva%20del%20Mango%20en%20Colombia.pdf> [Citado en 28 de
septiembre de 2013]. 5 REYES. Ramiro; TORO. Julio y MURGAS. Martin. Plan frutícola Nacional. Desarrollo de la fruticultura en el Cesar
[en línea]. Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural.
<http://www.asohofrucol.com.co/archivos/biblioteca/biblioteca_103_ Plan%20Nal%20frur-CESAR.pdf>. [citado en 9
días de agosto de 2013].
4
mango contienen mayor valor unitario de olor, lo que lo hace un aceite esencial
con un gran aroma6, característica fundamental de los aceites esenciales.
Los aceites esenciales son mezclas complejas de compuestos orgánicos
volátiles, ocasionadas por el metabolismo secundario de las plantas aromáticas
y frutas, dando como resultado productos agroindustriales de alto valor
agregado, y se utilizan para la elaboración de saborizantes, aromatizantes,
licores, perfumes, artículos de aseo, como materias primas para productos
farmacéuticos en la síntesis orgánica fina y, principalmente en la conformación
del sabor de alimentos y bebidas7.
Las industrias de los sabores y las fragancias han crecido recientemente, por el
aumento de las demandas de las fragancias aromáticas y exóticas, por la
innovación de los sabores de los refrescos, ocasionando que muchos países
como Canadá se interesen en Colombia para la producción de aceites esenciales
debido a las capacidades agrícolas del país. Canadá se ha convertido en uno de
los mayores importadores de aceites esenciales de Colombia, cuya cantidad en
el 2011 alcanzo 5 toneladas8, aunque el país cuenta con las condiciones
necesarias para la producción de este aditivo, no cuenta con la tecnología y es
un tema en el cual no existe mucha investigación.
Existen varias técnicas para la extracción de aceites esenciales. En este
proyecto se trabajó con destilación por arrastre de vapor, porque es un proceso
de extracción limpio, lo que garantiza la buena calidad del producto final, ya que,
el aceite se obtiene totalmente libre de solvente.
En el presente proyecto se logró extraer aceites esenciales a nivel experimental
a partir de la cáscara de mango de azúcar mediante la técnica de extracción por
arrastre de vapor. El mango de azúcar se cultiva principalmente en el norte de
Colombia, cerca de la Costa Atlántica. Su cultivo se ha extendido a los
departamentos de Cundinamarca, Tolima y Huila. Ocupa el primer lugar en la
6 TAMURA. Hirotoshi, VARANYANOND Warunee. The Volatile Constituents in the Peel and Pulp of a Green Thai
Mango, Khieo Sawoei Cultivar (Mangifera indica L.). Departamento de Bioquímica y Ciencias de los Alimentos,
Universidad de Kagawa y el Instituto de Investigación en Alimentación, Desarrollo de Productos de la Universidad
Kasetsart. Food Science and Technology Research (FSTR) [en línea].
<https://www.jstage.jst.go.jp/article/fstr/7/1/7_1_72/_article>. [Citado en 7 de Octubre de 2013]. 7MANTILLA, Rafael y MEJIA, Aldemar. Plan de negocio para el cultivo, producción y comercialización
de aceites esenciales crudos derivados de plantas aromáticas (limonaria, cidrón, romero, estragón francés,
geranio, patchouli y vetiver), para la unidad productiva ubicada en Santander (bolívar, el peñón y san gil).
Trabajo de grado Ingeniero industrial. Bucaramanga, 2007. Universidad Industrial de Santander. Facultad
de ingenierías físico- mecánicas. 8 TFO CANADA. Exportar a Canadá desde Colombia aceites esenciales 2012 [en línea].
<http://www.proexport.com.co/sites/default/files/colombia_-
_mercado_de_ingredientes_para_cosmeticos_2012_0.pdf>. [Citado en 7 de septiembre de 2013].
5
demanda del mercado nacional, debido a su sabor dulce, su aroma, bajo
contenido de fibra y alta jugosidad9.
Esta investigación permite darle al mango de azúcar un valor agregado para
saborizantes de alimentos, perfumería, productos terapéuticos, productos de
aseo, logrando comercializar el fruto no solo como fruta natural, jugo, pulpa, en
todos sus estados de maduración, sino también la utilización de la cáscara para
extracción aceites esenciales.
1.2 FORMULACION DEL PROBLEMA
¿Cómo obtener aceites esenciales a partir de cáscara de mango (Mangifera
indica L) mediante técnica de destilación por arrastre de vapor?
1.3 JUSTIFICACION
La razón principal por la que se escogió este tema de investigación está asociado
con las cantidades de producción de mango (Mangifera indica L) con relación a
la poca industrialización del mismo en Colombia, debido a que según el último
reporte de la FAO realizado en el año 2012 la producción de mango en Colombia
fue de 235.319 toneladas10, lo que evidencia la alta demanda de la fruta, es por
ello que se busca darle otro valor mediante la extracción de aceites esenciales.
Se escogió trabajar con aceites esenciales por los fines terapéuticos que brindan
ayudando a combatir enfermedades. Por otra parte pueden ser utilizados como
saborizantes o perfumes por su aroma agradable.
El presente proyecto es importante porque pretende utilizar las propiedades de
la cáscara de mango (Mangifera indica L) para extraer aceites esenciales que
pueda ser empleado como aditivo farmacéutico y alimenticio contribuyendo a la
cadena productiva de esta fruta favoreciendo su aprovechamiento. Para esto, se
requiere que el aceite esencial contenga un olor característico, propiedades
antisépticas para evitar la degradación de los alimentos, grado terapéutico con
el fin de favorecer la salud del organismo mediante la mejora de oxigenación y
nutrición celular provocando el cuidado de la piel, sanación de heridas, alivio de
dolor de cabeza, disminución del apetito y mejoramiento de la memoria,
circulación y respiración. Del mismo modo es pertinente por que la cantidad de
mango generado en Colombia permite la utilización de la cáscara como materia
prima para la extracción de aceites esenciales.
9 CULTIVOS DE mango [Anónimo]. Aspectos generales del cultivo de mango, [en línea].
<http://joemolina27.blogspot.com/> [Citado en 11 de Noviembre de 2014]. 10 FAO. Final 2012 data and preliminary 2013 data for 5 major commodity aggregates now available. [en
línea] < http://evirtual.lasalle.edu.co/info_basica/nuevos/guia/GuiaClaseNo.3.pdf >. [Citado en 29 de
Agosto de 2014].
6
Con esta investigación se apreció la relación entre la obtención de aceites
esenciales a partir de cáscara de mango de Azúcar con la industria de frutas y
hortalizas, con el fin de incentivar al mercado a industrializar el mango, por esta
razón, este tema corresponde a las líneas de investigación que desarrolla el
programa de ingeniería química en la Universidad de San Buenaventura
seccional Cartagena. Además según lo establecido por el proyecto educativo
Bonaventuriano: “La Universidad considera fundamentales en su acción el rigor
científico, la búsqueda constante de la verdad, la actividad creadora, el análisis
serio y objetivo de la realidad, el valor intrínseco de la ciencia y de la
investigación, el examen crítico de los conocimientos y la aplicación de los
mismos al desarrollo y a la solución de las problemáticas de la sociedad”11, este
trabajo de grado cumple con las políticas establecidas por el proyecto educativo
Bonaventuriano, teniendo como eje principal darle valor a la ciencia y a la
investigación relacionando los conocimientos obtenidos durante la formación
profesional con la extracción de aceites esenciales a partir de cáscara de mango.
Por otra parte, permitió desarrollar conocimientos adquiridos en asignaturas
como: operaciones unitarias, química analítica, balance de materia,
termodinámica, ciencia de los materiales, físico química, del mismo modo
conocimientos de cátedra ambiental y biodiversidad por medio de la
georeferenciación.
La ventaja principal de haber desarrollado este trabajo de grado está asociado
con la facilidad para obtener los mangos, ya que la región Caribe posee
abundantes arboles de este fruto certificando que difícilmente se agotara el
recurso, lo que garantiza el progreso y la viabilidad del proyecto. Desde el punto
de vista de las operaciones unitarias, la destilación por arrastre de vapor es una
tecnología de bajo costo. Además los laboratorios de la Universidad y el parque
tecnológico de la misma cuentan con la mayoría de los materiales a utilizar.
1.4 OBJETIVOS
1.4.1 Objetivo general
Obtener aceites esenciales a partir de cáscara de mango (Mangifera indica L)
mediante técnica de destilación por arrastre de vapor, para determinar su uso
como saborizante alimenticio, perfumería, productos terapéuticos y productos de
aseo.
11 UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA. Proyecto Educativo Bonaventuriano: Principios
generales. Segunda edición. Bogotá: Editorial Bonaventuriana. 2010. 25p.
7
1.4.2 Objetivos específicos
Extraer aceites esenciales de cáscara de mango de azúcar.
Evaluar el rendimiento de la extracción con respecto a la técnica de destilación
utilizada.
Identificar el aceite esencial obtenido, mediante caracterización físico química y
organoléptica.
8
2 MARCO DE REFERENCIA
2.1 ANTECEDENTES INVESTIGATIVOS
El mango es una fruta que cuenta con características adecuadas para obtener
aceites esenciales la mayoría de sus investigaciones se han realizado en su
semilla ya que ella brinda un aceite de buena calidad como se puede evidenciar
en el artículo publicado por la red de revistas científicas de Latino América, el
Caribe, España y Portugal “Extraction of manila mango (Mangifera indica L.)
Seed kernel as an alternative to exploit agricultural waste in tropical regions”, en
el 2013 por Tapia Santos Magaly; Pérez Armendáriz Beatriz en el cual se
demuestra que el aceite obtenido de la semilla de mango, es de buena calidad y
que puede reemplazar al aceite de cacao.
El trabajo de grado realizado en la Universidad del Valle facultad de Ingeniería
Química, escuela de Ingeniería de Alimentos Santiago de Cali, por Rojas
Juliette,Burbano Fernando con el nombre de “Efecto de un pretratamiento
enzimático el proceso de obtención de aceite de la semilla de mango (Mangifera
Indica L.) “ se evidencio que la incorporación de un tratamiento enzimático en el
proceso de extracción de aceite de semilla de mango, aumenta el rendimiento
en la extracción de aceite, sin embargo en cuanto a calidad se refiere no la
mejora considerablemente.
Pero se ha descubierto que la cáscara del mango proporciona aceite esencial de
gran calidad con un excelente aroma que podría ser utilizado perfectamente
como saborizante alimenticio o utilizado en el tratamiento de aromaterapias,
existen pocas investigaciones científicas reportadas sobre la obtención de
aceites esenciales a partir de la cáscara de mango, como se puede evidenciar
en la base de datos de scopus donde se reporta solo 3 artículos publicados
desde el 2001 hasta marzo de 2014. Existen evidencias de investigaciones
como, “Chemical composition of mangifera indica essential oil from Nigeria”,
publicado en el 2011 por Journal of Essential Oil Research donde el aceite
esencial aislado de las hojas y cáscaras de frutas de Mangifera indica L. por
hidrodestilación se analizó por GC combinado y GC / MS. Las hojas de M. indica
eran ricos en sesquiterpenos (70.3%), mientras que la cáscara del fruto de
aceite consistió en cantidad muy alta de monoterpenos (83.2%). Los compuestos
dominantes en el mango de la hoja del petróleo eran δ-3carene (20.5%), α-
gurjuneno (19.2%), β-selineno (13.9%) y-cariofileno (13.7%), mientras que la
cáscara del fruto del petróleo produjo principalmente δ-3-careno (58.2%) y α-
pineno (13.0%).
Una investigación que permiten confirmar que la cáscara de mango contiene
propiedades fisicoquímicas que la hacen adecuada para la obtención de aceites
9
esenciales, y que este aceite esencial cumple con las normas de ph y valores de
espectro de olor establecidos para los aceites esenciales, es “The Volatile
Constituents in the Peel and Pulp of a Green Thai Mango, Khieo Sawoei Cultivar
(Mangifera indica L.)” publicado por Food Science and Technology Research
(FSTR), y avalado por el Departamento de Bioquímica y Ciencias de los
Alimentos de la Universidad de Kagawa y el Instituto de Investigación en
Alimentación y Desarrollo de Productos de la Universidad Kasetsart.
En la Universidad Popular del Cesar en el año 2012, por medio del trabajo de
grado realizado por Gutierrez Einer “Optimización de la obtención de aceites
esenciales y pectinas a partir de cáscara de mango vallenato utilizando el método
de superficie de respuesta” se logró mediante el método de respuesta una mayor
obtención de aceites esenciales con el mínimo número de ensayo teniendo en
cuenta todas las variables del proceso de extracción.
Una investigación publicada por Journal of Esenciales plantas oleaginosas y
realizado por Alwala, O.J., Wanzala, W en el año 210 con el título
Characterization and evaluation of repellent effect of essential oil of Mangifera
indica L. from Kenya. El aceite obtenido dio como resultado una composición
compleja de compuestos de hidrocarburos y puede ser más rico en
monoterpenos que en cualquier otro tipo de compuestos. Se demostró el
potencial para repeler mosquitos.
En China en el año 2010 se realizó una investigación con el nombre de
“Comparison of microwave-assisted and conventional hydrodistillation in the
extraction of essential oils from mango (Mangifera indica L.)” realizado Por Wang,
H.-W., Liu, Y.-Q avalado por School of Chemistry and Chemical Engineering,
Zhaoqing University. Se demostró que las microondas hidrodestilación (MAHD)
ofrece importantes ventajas sobre la hidrodestilación HD en términos de ahorro
de energía y tiempo de extracción (75 min frente a 4 h). La composición de los
extraídos esenciales aceites fue investigado por GC-FID y GC-MS. Los
resultados indican que el uso de irradiación de microondas no influya
adversamente en la composición de los esenciales aceites. MAHD también se
encontró que era una tecnología verde.
2.2 MARCO TEORICO
2.2.1 Aceites esenciales
2.2.1.1 Definición
Los aceites esenciales son más o menos fluidos (algunos son sólidos a la
temperatura ambiente interior). Difiere de los aceites grasos por ser altamente
volátiles. Los aceites, por lo general, tiene color y suelen ser más ligeros que el
10
agua. No se disuelve en agua y son ligeramente más solubles que el vinagre. Se
disuelven bastante bien alcohol y se mezclan bien con los aceites vegetales,
grasas y ceras.
Este tipo de aceites volátiles existen en inmensa variedad de plantas; se
encuentras como gotitas pequeñas entre las células, donde actúan como
hormonas, reguladoras y catalizadoras. Parecen ayudar a la planta a adaptarse
a su entorno y así incrementar su rendimiento en situaciones que le son
estresantes. En climas extremos, tales como el desierto de Arabia, ciertas
plantas usan los aceites esenciales como una protección contra el sol.
Los aceites esenciales protegen a las plantas contra las enfermedades y los
parásitos. Atraen a ciertos insectos para la polinización. Eventualmente, tales
aceites actúan incluso como mata hierbas selectivas y naturales, creando un
área o espacio alrededor de las raíces en el que otras plantas no pueden
crecer12.
2.2.1.2 Clasificación de los aceites esenciales
Los aceites esenciales se pueden clasificar en base a diferentes criterios:
consistencia, origen y naturaleza química de los componentes mayoritarios.
2.2.1.2.1 Consistencia
Las Esencias Fluidas. Son líquidos muy volátiles a temperatura ambiente
(esencias de albahaca, caléndula, citronela, pronto alivio, romero, tomillo, menta,
salvia, limón).
- Los Bálsamos. Son de consistencia más espesa, poco volátiles, contienen
principalmente sesquiterpenoides y son propensos a polimerizarse (bálsamos de
Copaiba, bálsamo de Perú, bálsamo de Tolú).
- Las Oleorresinas. Tienen el aroma de las plantas en forma concentrada, son
típicamente líquidos muy viscosos o sustancias semisólidas (caucho,
gutapercha, chicle, oleorresinas de páprica, de pimienta negra, de clavero).
Contienen los aceites esenciales, los aceites fijos, los colorantes y los principios
activos de la planta13.
12 LAVABRE. Op. cit., p. 32. 13 SENA. Introducción a la industria de los aceites esenciales de plantas medicinales y aromáticas. [en línea]
<http://repositorio.sena.edu.co/bitstream/11404/1144/1/ACEITES_ESENCIALES_EXTRAIDOS_DE_P
LANTAS_MEDICINALES_Y_AROMATICAS.pdf>. [Citado en 15 de Noviembre de 2014].
11
2.2.1.2.2 Origen
En cuanto al origen los aceites esenciales se clasifican en: Naturales, Artificiales,
o Sintéticos.
- Aceites Esenciales Naturales: Se obtienen directamente de la planta y no se
someten posteriormente a ninguna modificación fisicoquímica o química, son
costosos y de composición variada.
- Artificiales: Se obtienen por enriquecimiento de esencias naturales con uno de
sus componentes; también se preparan por mezclas de varias esencias
naturales extraídas de distintas plantas.
- Sintéticos: Son mezclas de diversos productos obtenidos por procesos
químicos, son más económicos y por lo tanto se utilizan mucho en la preparación
aromatizantes y saborizantes14.
2.2.1.2.3 Naturaleza química
Según la estructura química de los componentes mayoritarios que determinan el
olor particular de los aceites, estos se dividen en tres grupos principales:
- Monoterpenoides (Iinalool, nerol, 1-8 cineol, geraniol)
- Sesquiterpenoides (farnesol, nerolidol)
- Compuestos oxigenados (alcoholes, aldehídos, cetonas)15.
2.2.1.3 Características físicas de los aceites esenciales
Los aceites esenciales varían del color amarillo muy claro casi transparente, al
amarillo intenso pasando por una gama de verdes, presentan una densidad que
varía según las especies, en valores menores que el agua (densidad=1g/cm) y
muy pocos superiores a 1 (menores que 2).
Estos aceites son solubles en alcoholes y compuestos orgánicos, son lipófilicos
(miscible en compuestos lípidos), líquidos a temperatura ambiente y más livianos
que el agua, lo cual permite una separación fácil entre el agua y el aceite
esencial16.
14 Ibid., p. 9. 15 Ibid., p. 9. 16 ROMERO. Mónica. Plantas aromáticas. Editorial: kier s.a. [en línea]
<http://books.google.com.co/books?id=OhbQymtQUP4C&pg=PA65&dq=caracteristicas+fisicas+de+los
+aceites+esenciales&hl=es&sa=X&ei=7w99VMD5KO3nsASehYGgCw&ved=0CCAQ6AEwAQ#v=one
page&q=caracteristicas%20fisicas%20de%20los%20aceites%20esenciales&f=false>. [Citado en 15 de
Noviembre de 2014].
12
2.2.1.4 Características químicas de los aceites esenciales
Los tipos principales de componentes quimicos aislados, son componentes
terpenos y terpenoides, y el componente derivado, fenilopropano. Existen
muchos otros integrantes en la plantas (frecuentemente valioso) que no tienen
acomodo con los aceites esenciales. Entre ellos estan moleculas solubles en
agua como algunos ácidos y azúcares.
Por consiguiente, en los aceites esenciales se pueden distinguir tres clases o
categoria principales: (1) componentes terpenos y terpenoides; (2) compuestos
sequiterpenos y terpenoides; y (3) derivados felipropanos. Los dos primeros
comparten el mismo patrón biosintetico, sus estructuras quimica pueden verse
como si fueran hechas de múltiples estructuras de isopropeno17.
Los aceites esenciales tambien tienen una clasificación quimica según el indice
de yodo, estas se pueden clasificar como:
- Aceites Secantes: (como el de linaza y los del pescado) tienen índices de
yodo muy elevados que pasan de 120. Son los que al exponerse a la
acción del aire absorben el oxigeno de este y forman películas
transparentes semejantes a la goma elástica.
- Aceites No Secantes :(como el de oliva, maní y almendras) tienen índices
de yodo inferiores a 100. Son los que al exponerse a la acción del aire se
mantienen líquidos y se espesan un poco.
- Aceites Semisecantes (como el de algodón, ajonjolí y maíz) tienen índices
de yodo intermedios, estos aceites desecan menos que los secantes y su
índice de yodo está comprendido entre 100 y 12018.
Figura 1. Grupos funcionales en compuestos esenciales de aceite
Fuente. Aromaterapia. Libro práctico. (2006)
17 LAVABRE. Ibid., p. 43. 18 CARVAJAR. Johanna. Estudio físico-químico y de estabilidad del aceite de nuez de macadamia
tetraphylla cultivada en la region cafetera colombiana. [en línea]
<http://repositorio.utp.edu.co/dspace/bitstream/11059/1981/1/66535C331.pdf >. [Citado en 10 de
Noviembre de 2014].
13
2.2.1.5 Usos de los aceites esenciales
Los aceites esenciales tienen numerosas aplicaciones en diferentes áreas
industrias y científicas, tales como:
- Industria cosmética y farmacéutica: se usa en los perfumes,
conservantes, principios activos etc.
- Industria de alimentos y derivados: tienen aplicación como potenciadores
de sabor para todo tipo de bebidas, helados, galletas, golosinas productos
lácteos, etc.
- Industria de productos de limpieza: sirven para dar fragancias a los
jabones, detergentes, desinfectantes, productos de usos hospitalarios,
etc.
- Industria de plaguicidas: como agentes pulverizantes, atrayentes y
repelentes de insecto, etc.
- Medicina: Algunos aceites esenciales, como el de lavanda, se utilizan en
el tratamiento de heridas y quemaduras.
- Aromaterapia19.
2.2.2 Obtención de aceites esenciales por arrastre vapor
La destilación por arrastre con vapor se emplea con frecuencia para separar
aceites esenciales de tejidos vegetales. Los aceites esenciales son mezclas
complejas de hidrocarburos, terpenos, alcoholes, compuestos carbonílicos,
aldehídos aromáticos y fenoles y se encuentran en hojas, cáscaras o semillas de
algunas plantas. En el vegetal, los aceites esenciales están almacenados en
glándulas, conductos, sacos, o simplemente reservorios dentro del vegetal, por
lo que es conveniente desmenuzar el material para exponer esos reservorios a
la acción del vapor de agua20.
Esta técnica es muy utilizada especialmente para esencias muy volátiles, por
ejemplo las utilizadas para perfumería. Se utiliza a nivel industrial debido a su
alto rendimiento, a la pureza del aceite obtenido y porque no requiere tecnología
sofisticada.
La destilación por arrastre con vapor que se emplea para extraer la mayoría de
los aceites esenciales es una destilación de mezcla de dos líquidos inmiscibles
y consiste en una vaporización a temperaturas inferiores a las de ebullición de
cada uno de los componentes volátiles por efecto de una corriente directa de
19 JIMENEZ Maria. Quimica física para Ingenieros Quimicos. Editorial: Universidad politécnica de
Valencia 2006. [en línea]
<http://books.google.com.co/books/about/Qu%C3%ADmica_f%C3%ADsica_para_ingenieros_qu%C3%
ADmic.html?id=qBwFRLtrJbYC&redir_esc=y>. [Citado en 11 de Noviembre de 2014]. 20 CHAMORRO, Lucia y PRADA, Raquel. Destilación por arrastre vapor. . [en línea]
<http://www.iq.uva.es/separacion/archivos/arrastrevapor.pdf >. [Citado en 30 de febrero de 2014].
14
vapor de agua, el cual ejerce la doble función de calentar la mezcla hasta su
punto de ebullición y adicionar tensión de vapor a la de los componentes volátiles
del aceite esencial; los vapores que salen de la cámara extractora se enfrían en
un condensador donde regresan a la fase líquida, los dos productos inmiscibles,
agua y aceite finalmente se separan en un dispositivo decantador o vaso
florentino21.
Figura 2. Montaje para la destilación por arrastre de vapor, hoja de menta
Fuente. Química e hidrocarburos. Destilación.
2.3 MARCO LEGAL
La legislación que regula la calidad de los aceites esenciales está determinada
por cada país. Usualmente estas normativas son muy similares entre todos los
aceites, sin embargo en el momento en que se determina el uso de los aceites
esenciales la normativa cambia, debido a las implicaciones que tiene en cada
campo de aplicación, ya sea farmacéutico, cosmético o alimenticio. La
validación, el control y la vigilancia de todos los productos de este tipo la hace
en Colombia el INVIMA y la certificación de calidad depende netamente de
ICONTEC.
Para el caso de los usos farmacéuticos en Colombia, la normativa de calidad
está regida por las farmacopeas internacionales oficialmente aceptadas, según
lo establecido en el parágrafo primero del artículo 22 del decreto 677 de 1995,
las cuales son: United States Pharmacopeia (USP), Brittish Pharmacopeia,
Codex Francés, Farmacopea Alemana (DAB), Farmacopea Internacional de la
Organización Mundial de la Salud.
21 ALBARRACIN y GALLO. Op. Cit., p. 19.
15
En el caso de los productos cosméticos y alimentarios la regulación está hecha
por las leyes colombianas referentes a estos temas, en donde se establece qué
tipos de aceites esenciales está permitido utilizar y cuáles son los límites de
dosificación para productos terminados.
Las normas internacionales de la ISO, también tienen inferencia en el tema de
los aceites esenciales, a continuación se relaciona un listado de normas
involucradas en la determinación de parámetros de calidad de los aceites
esenciales:
ISO/TR 210:1999 Aceites esenciales - Reglas generales para embalaje,
acondicionamiento y almacenamiento.
ISO 212:2007 Aceites esenciales – Muestreo.
ISO 280:1998 Aceites esenciales - Determinación del índice de
refracción.
ISO 1279:1996 Aceites esenciales - Determinación del valor de carbonilo
-métodos potenciométricos utilizando cloruro hidroxilamonio.
ISO 1272:2000 Aceites esenciales - Determinación del contenido de
fenoles.
ISO 875:1999 Aceites esenciales - Evaluación de miscibilidad en etanol22.
2.4 MARCO CONCEPTUAL
2.4.1 Aceites esenciales
Productos odoríferos obtenidos de materia primas naturales por destilación,
habitualmente con agua o vapor o como en el caso de los frutos cítrico, mediante
un proceso mecánico23.
2.4.2 Vapor de arrastre
En la destilación por arrastre de vapor de agua se lleva a cabo la vaporización
selectiva del componente volátil de una mezcla formada por éste y otros "no
volátiles". Lo anterior se logra por medio de la inyección de vapor de agua
22SENA. Aceites esenciales: extracción, usos y aplicaciones. [en línea] <
http://sena.blackboard.com/bbcswebdav/institution/72210086_1_VIRTUAL/pdf/MaterialUnidades/ACEI
TES%20ESENCIALES%20UNIDAD%202.pdfpdf >. [Citado en 4 de Noviembre de 2014]. 23 BARIOGLIO, C. Diccionario de las ciencias agropecuarias: Aceites ensenciales. [en línea] <
http://books.google.com.co/books?id=xzLQnBU6DOkC&pg=PA18&dq=indice+de+yodo+en+aceites+es
enciales&hl=es&sa=X&ei=TRh9VPRAvj8sAT10YKwCg&ved=0CCsQ6AEwAw#v=onepage&q=indice
%20de%20yodo%20en%20aceites%20esenciales&f=false >. [Citado en 4 de Noviembre de 2014].
16
directamente en el interior de la mezcla, denominándose este "vapor de
arrastre"24.
2.4.3 Extracción
Es una operación unitaria de transferencia de materia basada en la disolución
de uno o varios de los componentes de una mezcla (liquida o que forme parte
de un sólido) en un disolvente selectivo25.
2.4.4 Mango
El mango es una fruta de la zona intertropical, de pulpa carnosa y semiácida.
Ésta puede ser o no fibrosa, siendo la variedad llamada "mango de hilacha" la
que mayor cantidad de fibra contiene. Es una fruta normalmente de color verde
en un principio, y amarillo o naranja cuando está madura, de sabor
medianamente ácido cuando no ha madurado completamente. De origen
asiático, principalmente de la India, comprende numerosas variedades, muchas
de ellas obtenidas por injerto26.
2.4.5 Cáscara
Es la parte externa de la fruta o vegetal, la cual puede separarse. También es
conocida con el nombre de exocarpio haciendo referencia a una cubierta, ya
que se considera la parte protectora de las frutas.
2.4.6 Mango de azúcar
Cultivada en el norte de Colombia, cerca de la Costa Atlántica. Su cultivo se ha
extendido a los departamentos de Cundinamarca, Tolima y Huila. Es de cosecha
temprana, no presenta alternancia y con producción precoz. Su fruto es de forma
ovalada, tamaño pequeño y cáscara de color amarillo rosado. Su peso promedio
es de 100 gramos. Ocupa el primer lugar en la demanda del mercado nacional,
debido a su sabor dulce, su aroma, bajo contenido de fibra y alta jugosidad. Es
un mango con alta potencialidad para la industria27.
24IBARRA Mayra. Destilación simple y determinación del punto de ebullición. . [en línea] <
http://mayravilchis.blogspot.com/2012/03/vilchis-ibarra-mayra-ivonne-grupo-bb52.html>. [Citado en 4 de
Noviembre de 2014]. 25 COSTA. J, MANSS, C. Curso de Ingeniería Química. Editorial: Reverte S.A. [en línea] <
http://books.google.com.co/books?id=XZNYpvnO_V8C&pg=PA49&dq=extraccion+definicion&hl=essa
=X&ei=uh19VKHgI6_7sATE_oDYDg&ved=0CBoQ6AEwAA#v=onepage&q=extraccion%20definicion
&f=false>. [Citado en 4 de Noviembre de 2014]. 26 FORCEVITAL. Mango. [en
línea<http://www.cforcevital.com/portal/productos/detalle.aspx?id=242&lang=it> [Citado en 11 de
Noviembre de 2014]. 27 CULTIVOS DE mango [Anónimo]. Op. Cit.
17
2.4.7 Densidad
Es una magnitud física que relaciona la cantidad de materia existente en un
espacio, en otras palabras, relaciona la masa de un objeto con el volumen que
ocupa. En el sistema internacional de medidas, la unidad utilizada para
cuantificar la densidad es kg/cm3.
2.4.8 PH
Indica el grado de acidez o basicidad de una solución, éste se mide por la
concentración del ión hidrógeno; los valores de pH están comprendidos en una
escala de 0 a 14, el valor medio es 7; el cual corresponde a solución neutra por
ejemplo agua, los valores que se encuentran por debajo de 7 indican soluciones
ácidas y valores por encima de 7 corresponde a soluciones básicas o alcalinas28.
2.4.9 Miscibilidad
Es un término usado en química que se refiere a la propiedad de algunos líquidos
para mezclarse en cualquier proporción, formando una solución homogénea. En
principio, el término es también aplicado a otras fases (sólidos, gases), pero se
emplea más a menudo para referirse a la solubilidad de un líquido en otro29.
2.4.10 Índice de yodo
El IY está relacionado con el punto de fusión o dureza y densidad de la materia
grasa Y se define como los gramos de halógeno calculados en yodo que pueden
fijar bajo ciertas condiciones 100 gramos de grasa.
El IY es una propiedad química relacionada con la instauración, con el Índice de
Refracción y con la densidad: (a mayor Índice de yodo, mayor Índice de
refracción y mayor densidad)30.
2.4.11 Acidez titulable
Se usa para expresar el grado de acidez de una sustancia. Es el número de
miligramos de hidróxido de potasio necesarios para neutralizar la acidez
contenida en un gramo de la sustancia en cuestión31.
28 DRC. Química General I. Definición de PH. [ en línea] <
http://quimica1general1.blogspot.com/2008/06/el-qumico-dans-slp-stirensen.html >[ Citado en 17 de
noviembre de 2014 ]. 29 OSORIO, Rubén. Miscibilidad y Solubilidad. Universidad de Antioquia. Facultad de Ciencia exactas. .
[en línea] < http://aprendeenlinea.udea.edu.co/lms/ocw/mod/resource/view.php?inpopup=true&id=255>.
[Citado en 11 de Noviembre de 2014]. 30 UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA. Grasas y aceites. Índice de yodo. Facultad de Química Farmacéutica.
[en línea].< http://docencia.udea.edu.co/qf/grasas/yodo.html> [Citado en 11 de Noviembre de 2014]. 31BARIOGLIO. Op. Cit., p. 236.
18
2.4.12 Índice de saponificación
Se define como el número de miligramos de hidróxido de potasio que se requiere
para saponificar 1 gramos de una grasa o aceite. En términos moleculares, un
mol de grasa o de aceite requiere tres moles de KOH para su saponificación
completa32.
2.4.13 Olor
Es la sensación resultante de la recepción de un estímulo por el sistema
sensorial olfativo. El término indica tanto la impresión que se produce en el olfato,
como lo que es capaz de producirlo. Es una propiedad intrínseca de la materia.
El olor es el objeto de percepción del sentido del olfato33.
2.4.14 Aroma
Es un elemento que se detecta en el sistema olfativo. Este sistema se basa
principalmente en el funcionamiento de la nariz y de todos los sensores que ella
posee encargados de llevar la información al cerebro para que este la procese y
puede identificar el tipo de aroma que se hace presente34.
2.4.15 Textura
Se refiere a la calidad de una superficie, es la piel de las cosas. Los dedos nos
permiten a través del tacto percibir la superficie de los objetos35.
2.4.16 Rendimiento
En el caso de los aceites esenciales es el porcentaje de aceite que se obtiene
con respecto al destilado total.
32 PHILIP, Christina. Química orgánica: Conceptos y aplicación. Editorial: Pearson Educación. 1998. [en
línea] < http://books.google.com.co/books?id=rXvW2Y2130wC&hl=es&source=gbs_navlinks_s>.
[Citado en 11 de Noviembre de 2014]. 33PROPIEDADES ORGANOLÉPTICAS [Anónimo]. [en línea]
<http://www.chemedia.com/chemorgal.htm >. [Citado en 4 de Noviembre de 2014]. 34 Ibid. 35 Ibid.
19
3 DISEÑO METODOLOGICO
3.1 TIPO DE INVESTIGACION
El presente proyecto pretende observar, extraer y caracterizar aceites esenciales de cáscara de mango (Mangifera Indica L) de azúcar mediante investigación explicativa analizando rigurosamente las variables de operación. Según Carlos Sabino (1995: 39 y 1996: 110) la investigación explicativa es aquella cuyo propósito es encontrar relaciones entre las variables. Este pensamiento se asemeja con El presente proyecto de investigación por que pretende identificar y analizar variables independientes y verificar los resultados mediante variables dependientes.
3.2 DISEÑO ADOPTADO
El presente proyecto se fundamenta en el diseño experimental, ya que, pretende controlar y observar variables que permitan enfocar la investigación. Además se puede validar con replicas para disminuir el porcentaje de error en la obtención de resultados, según los principios fundamentales de diseño experimental planteados por Sir. Ronald. A. Fisher, en su libro que lleva como título “The design of experiment”.
3.3 ENFOQUE ADOPTADO
El enfoque cuantitativo “utiliza la recolección y el análisis de datos para contestar preguntas de investigación y probar hipótesis establecidas previamente y confía en la medición numérica, el conteo y frecuentemente en el uso de la estadística para establecer con exactitud patrones de comportamiento de una población” 7. En esta investigación se puede medir la validez y confiabilidad de los resultados mediante la implementación de las matemáticas, es por ello que el enfoque adoptado es de tipo cuantitativo permitiendo el desarrollo de destrezas adquiridas durante toda la formación académica.
3.4 POBLACION Y MUESTRA
3.4.1 Población
Se seleccionó como población la especie indica, del género Mangífera, de la
variedad Mango de azúcar cultivado en la región Caribe Colombiana.
3.4.2 Muestra
Para determinar el tamaño de la muestra se realizaron pruebas preliminares con el fin de observar la cantidad de cáscara de mango necesaria para extraer aceites esenciales, adicionando la materia prima en un Erlenmeyer de 250 mililitros. El peso de la muestra seleccionado para la experimentación fue de 200 gramos de cáscara de mango (Mangifera indica L) de azúcar.
20
3.4.3 Criterios de inclusión y exclusión.
Variedad
Estado de maduración.
Tipo de extracción
3.5 TECNICAS DE RECOLECCION DE INFORMACION
3.5.1 Fuentes primarias
En este proyecto se llevan a cabo experimentos y por lo tanto es fundamental la observación y la realización de réplicas, de este modo se aplica estrictamente lo necesario para demarcar la investigación. Las fuentes principales para llevar a cabo la investigación son:
Datos obtenidos de forma experimental mediante la técnica de extracción de destilación por arrastre de vapor.
El uso de libros suministrados por la biblioteca de la Universidad de San Buenaventura seccional Cartagena.
La asistencia técnica en prácticas agrícolas y agroindustriales.
3.5.2 Fuentes secundarias
Se tuvo acceso a documentos confiables en la red relacionados con extracción de aceites esenciales y a la base de datos científica de la Universidad de San Buenaventura con énfasis en procesos agroindustriales como Science direct, Fruits y Redalyc.
3.6 HIPOTESIS
3.6.1 Hipótesis nula (Ho)
La cáscara del mango de azúcar (Mangífera indica L.) en tres estados de
maduración no presenta aceites esenciales que puedan ser extraídos mediante
la técnica de destilación por arrastre de vapor.
3.6.2 Hipótesis alternativa (Ha)
La cáscara del mango de azúcar (Mangífera indica L.) en tres estados de
maduración presenta aceites esenciales que puedan ser extraídos mediante la
técnica de destilación por arrastre de vapor.
21
3.7 VARIABLES
3.7.1 Variables dependientes
Densidad.
pH.
Miscibilidad.
Índice de yodo.
Acidez titulable.
Índice de saponificación.
Olor.
Aroma.
Textura.
Rendimiento de aceite extraído.
3.7.2 Variables independientes
Estado de maduración del mango.
3.7.3 Variables intervinientes
Tipo de extracción.
Características intrínsecas del mango.
Cantidad de materia prima.
Cantidad de vapor de agua.
Tiempo de extracción.
3.8 OPERACIONALIZACION DE VARIABLES
Las variables dependientes, independientes e intervinientes del proceso de extracción se presentan en la tabla 2,3 y 4, respectivamente. Tabla 1. Variables dependientes involucradas en el proceso.
Variables dependientes
Definición Unidades
Densidad Relación de la masa de la masa del aceite con su volumen.
gramos/centímetros cúbicos (g/cm3)
pH Grado de alcalinidad o acidez del aceite.
Alcalino (entre 0 y 6) Neutro (igual a 7)
Acido (entre 8 y 14)
Miscibilidad Capacidad del aceite de mezclarse en otras sustancias.
(+) o (-)
Índice de yodo Gramos de yodo que reaccionan con 100 gramos de sustancia.
Porcentaje de yodo absorbido (%)
22
Acidez titulable Miligramos de hidróxido de potasio necesario para neutralizar la acidez contenida en un gramo de aceite esencial.
Porcentaje (%)
Índice de saponificación
Cantidad de hidróxido de potasio necesario pasa saponificar un aceite.
Miligramos
KOH/gramos aceite (mg KOH/g aceite)
Olor Estimulación del sistema sensorial olfativo.
Adimensional
Aroma Elemento detectado en el sistema olfativo.
Adimensional
Textura Calidad de una superficie. Adimensional
Rendimiento del aceite extraído
Aceite decantado con relación al destilado extraído.
Porcentaje (%)
Fuente. Las autoras. (2014).
Tabla 2. Variables independientes involucradas en el proceso.
Variables independientes Definición Unidades
Estado de maduración del mango
Indicador de presencia de clorofila y beta carotenos en la materia prima.
Adimensional
Fuente. Las autoras. (2014).
Tabla 3. Variables intervinientes involucradas en el proceso.
Variables intervinientes
Definición Valor Unidades
Tipo de extracción
Determina la pureza del aceite esencial obtenido.
Arrastre de vapor
Adimensional
Características intrínsecas del mango
Género, variedad y clase. (Mangifera indica L) Mango de azúcar
Adimensional
Cantidad de materia prima
Cáscara de mango de azúcar necesaria para extraer aceite esencial.
200
Gramos (g)
Cantidad de agua en el Erlenmeyer
Volumen de agua capaz de vaporizarse necesario para extraer aceite esencial.
400
Mililitros (ml)
Tiempo de extracción
Tiempo que tarda en obtenerse el aceite esencial de la cáscara de mango de azúcar.
150
Minutos (min)
Fuente. Las autoras. (2014).
23
3.9 PROCESAMIENTO DE LA INFORMACION
La recopilación de la información de este trabajo fue obtenido mediante análisis de laboratorios, en los cuales se presentan resultados cualitativos como análisis organolépticos y determinación de índice de madurez por medio de textos investigados; cuantitativos como los análisis físicos y químicos representados en tablas donde se evidencia los valores obtenidos para cada muestra en cada estado de maduración. También se presentan graficas donde se aprecia el valor promedio de cada análisis y se compara el resultado de cada uno de ellos. Por otra parte, se realizó análisis estadístico al rendimiento del aceite esencial extraído mediante el programa SPSS, con el fin de analizar el efecto del estado de maduración de la cascará de mango sobre el porcentaje de aceite extraído.
3.10 METODO DE EXTRACCION DE ACEITES ESENCIALES POR
ARRASTRE DE VAPOR
3.10.1 Obtención y preparación de la materia prima
La cáscara se obtuvo de mangos comprados en el mercado de Bazurto de la ciudad de Cartagena, Colombia. Para su compra se tuvo en cuenta la variedad de mango y el estado de maduración según el color.
3.10.2 Extracción por arrastre de vapor
Se pesaron 200 gramos de cáscara de mango y 400 mililitros de agua, se llevó a cabo la extracción en el montaje que se muestra en la figura 4, adaptado para extraer aceites por arrastre de vapor con agua, durante dos horas y media. El montaje se realizó acoplando un Erlenmeyer de 250 mililitros con ramal a un tubo en “L” por medio de un empaque de caucho conectándolo a un Erlenmeyer de 250 mililitros sin ramal donde se encontraba la cascara de mango, finalmente pasó a la boca de un condensador tipo espiral y se extrajo destilado que contenía agua y aceite esencial.
3.10.3 Decantación
La mezcla agua- aceite esencial reposó en un embudo de decantación de 500
mililitros por un periodo de dos horas. Al transcurrir el tiempo se observó una
mínima capa de aceite en la parte superior del embudo que incentivó a abrir la
llave de paso hasta salir el sedimento (agua), logrando la separación.
3.11 RENDIMIENTO DE LA EXTRACCIÓN
El rendimiento de la extracción del aceite esencial de la cáscara de mango de
azúcar se obtuvo por medio de la siguiente ecuación:
𝑃 =𝑀1
𝑀2(100) (1)
24
Donde,
𝑀1= Masa final de aceite esencial.
𝑀2 = Masa inicial de tejido vegetal.
P= Rendimiento.
3.12 CARACTERIZACION FISICO QUIMICA Y ORGANOLEPTICA
3.12.1 Determinaciones físicas
Se determinó en el aceite obtenido, la densidad a temperatura ambiente, el pH
y la miscibilidad en cada uno de los estados de maduración. (Véase el numeral
4.1.1).
3.12.2 Densidad a temperatura ambiente
La densidad fue determinada mediante un picnómetro, el cual fue limpiado, enjuagado y secado cuidadosamente, se realizó la determinación de la siguiente manera:
Se determinó la masa del picnómetro completo en una balanza analítica.
Fue llenado el picnómetro con el destilado obtenido.
Se determinó la masa del picnómetro lleno y se restó la masa del picnómetro vacío.
Teniendo en cuenta el volumen del picnómetro, 10 mililitros, fue calculada la densidad así:
ρ = 𝑀
𝑉 (2)
Siendo M= masa del destilado y V= volumen de picnómetro.
3.12.3 pH
Para determinar el pH se usaron tiras de papel indicador de pH marca WHATMAN; en donde fueron colocadas gotas de aceite mediante una pipeta de Pasteur, se comparó el color obtenido con la escala de colores que mide el pH para el nivel de acidez o alcalinidad del aceite esencial.
3.12.4 Miscibilidad
Se extrajo el destilado (aceite esencial más agua), por medio del montaje establecido, luego pasó al proceso de decantación, finalmente se adicionaron 3 gotas de aceite en 1 mililitro de etanol y 3 gotas de aceite en un mililitro de cloroformo y se observó la capacidad de disolución del aceite esencial.
25
3.12.5 Determinaciones químicas
Se determinó el índice de yodo, acidez titulable e índice de saponificación al aceite obtenido en cada uno de los estados de maduración.
3.12.6 Índice de yodo
Para determinar el índice de yodo se utilizó el método de Hanus, según la técnica AOAC 920.158-199036, el cual se fundamenta en una solución de 0,2N equimolecular de yodo y bromo en ácido acético glacial. Se calculó el índice de yodo con la siguiente ecuación:
𝐼𝑛𝑑𝑖𝑐𝑒 𝑑𝑒 𝑦𝑜𝑑𝑜 =(𝑁𝑡𝑖𝑜𝑠𝑢𝑙𝑓𝑎𝑡𝑜)(0.127)(𝑉𝐵−𝑉𝑀)(100)
𝑃𝑎𝑐𝑒𝑖𝑡𝑒 (3)
Donde,
𝑉𝐵= volumen en mililitros de tiosulfato de sodio gastados en la valoración del blanco.
𝑉𝑀=volumen en mililitros de tiosulfato de sodio gastados en la valoración de la muestra de aceite. 𝑁𝑡𝑖𝑜𝑠𝑢𝑙𝑓𝑎𝑡𝑜= normalidad del tiosulfato de sodio.
𝑃𝑎𝑐𝑒𝑖𝑡𝑒= peso en gramos del aceite. 0,127= equivalente del yodo.
3.12.7 Acidez titulable
Se realizó teniendo en cuenta la NTC 4623 productos de frutas y verduras. Determinación de la acidez titulable. El método de determinación empleado fue el método de rutina, donde se realiza una titulación mediante una solución estándar de hidróxido de sodio en presencia de fenolftaleína como indicador37. Se calculó la acidez titulable con la siguiente ecuación:
𝐴𝑐𝑖𝑑𝑒𝑧 =(𝑉𝑁𝑎𝑂𝐻)(𝑁𝑁𝑎𝑂𝐻)(
𝑃𝑒𝑞1000
⁄ )(100)(𝑉)
𝑃 (4)
Donde, 𝑉= Volumen de solución de hidróxido de sodio 0.1 N gastado en la titulación de
la muestra, en mililitros.
𝑁= Normalidad de la solución de hidróxido de sodio.
36 BURBANO, Fernando y ROJAS, Francy. Efecto de un pre tratamiento enzimático en el proceso de
obtención de aceite de la semilla del mango (Mangifera Indica L.). Trabajo de grado Ingeniero de alimentos.
Santiago de Cali, 2011. Universidad del Valle. Facultad de ingeniería. p 26. 37 NORMA TECNICA COLOMBIANA. Productos de frutas y verduras. Determinación de la acidez
titulable. NTC 4623. Bogotá, D. C.
26
Peq= Peso equivalentes.
Málico= 67.
Ácido cítrico= 70.
Tartárico=75.
Acético= 60.
3.12.8 Índice de saponificación
Se realizó mediante la norma mexicana NMX-F-174-S-1981. Alimentos para humanos. Determinación del índice de saponificación en aceites y grasas vegetales o animales. Teniendo en cuenta que este método se basa en la reacción química de los ácidos grasos con un álcali, formándose la sal del ácido38. Se calculó de la siguiente manera:
𝐼𝑛𝑑𝑖𝑐𝑒 𝑑𝑒 𝑠𝑎𝑝𝑜𝑛𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 = (𝑉1−𝑉)(28.05)
𝑃 (5)
Donde,
𝑉1= volumen en mililitros de ácido clorhídrico 0,5N gastados en la valoración del blanco.
𝑉= volumen en mililitros de ácido clorhídrico 0,5N gastados en la valoración de la muestra de aceite.
𝑃= peso en gramos del aceite. 28,05= Miligramos de hidróxido de potasio equivalente a 1 mililitro de ácido clorhídrico 0,5 N.
3.12.9 Determinaciones organolépticas
Para el análisis sensorial del aceite extraído, se contó con la participación de 18
jueces catadores miembros del panel sensorial de la Universidad de San
Buenaventura Cartagena, quienes fueron seleccionados, entrenados,
capacitados, e inducidos a desarrollar sus umbrales de percepción, estimulando
en ellos las capacidades para detectar, describir y discriminar propiedades
sensoriales, de tal manera que analizaran objetivamente las muestras de
aceite39.
Para la preparación de las muestras de aceite se adicionaron 10 mililitros de destilado en frascos pequeños y a cada catador se le dieron 4 muestras codificadas, 4 pipetas de Pasteur y servilletas, además la prueba fue realizada
38 NORMATIVIDAD MEXICANA. Alimentos para humanos. Determinación del índice de saponificación
en aceites y grasas vegetales o animales.
39 GOMEZ, Sonia y GUZMAN Johana. Evaluación sensorial de cacao (theobroma cacao l.)
cultivado en la región del sur del departamento de Bolívar (Colombia).
27
en un salón limpio y libre de olores que pudieran afectar la sensibilidad olfativa de los catadores. Las muestras fueron marcadas con los siguientes códigos:
298, para el estado de maduración (2).
654, para el estado de maduración (3).
523, para el estado de maduración (4).
215, para una muestra con agua. Al finalizar la prueba se compararon los resultados de cada catador.
28
4 RESULTADOS
4.1 METODO DE EXTRACCION DE ACEITES ESENCIALES POR
ARRASTRE DE VAPOR
4.1.1 Obtención y preparación de la materia prima
Se trabajó con mango de azúcar y con tres estados de maduración, 2, 3 y 4 según las cartas de maduración para el mango que se muestra a continuación. Figura 3. Carta de maduración para el mango de azúcar.
Fuente. BURBANO, F y ROJAS, F. Efecto de un pre tratamiento enzimático en el proceso de obtención de aceite de la semilla del mango (Mangifera indica L.). (2011).
Los mangos se pelaron y las cáscaras fueron limpiadas manualmente; luego la cáscara fue sometida a una reducción de tamaño mediante la utilización de cuchillos de cocina.
4.1.2 Extracción por arrastre de vapor
Figura 4. Montaje destilación por arrastre de vapor.
Fuente. Las autoras. (2014).
29
4.2 RENDIMIENTO DE LA EXTRACCIÓN
Los resultados obtenidos para el rendimiento de aceites esenciales se muestran
en la tabla 4.
Tabla 4. Determinación de rendimiento del aceite extraído.
Determinación de Rendimiento del aceite extraído
Estado de maduración
Muestra Rendimiento
(%)
2
1 0,209
2 0,206
3 0,308
3
1 0,487
2 0,413
3 0,381
4
1 0,438
2 0,281
3 0,260 Fuente. Las autoras. (2014).
Grafica 1. Rendimiento.
Fuente. Las autoras. (2014).
En la gráfica 1 se observa la incidencia del estado de maduración sobre el rendimiento. El estado de maduración medio, determinado como No. 3 en la carta de maduración (Figura 3), proporciona un mejor rendimiento de extracción. Esto se debe porque durante el proceso de maduración se va desarrollando su
0,2
0,25
0,3
0,35
0,4
0,45
2 3 4
REN
DIM
IEN
TO (
%)
ESTADO DE MADURACION DEL MANGO
Rendimiento
30
olor característico el cual da lugar a la emisión de volátiles, que van aumentando hasta llegar a su madurez organoléptica40. En la declinación que se observa en la gráfica 1 con los datos obtenidos en el
estado de maduración 3 y 4, se presenta un aumento de la respiración (emisión
de volátiles) por ser el mango un fruto climatérico, el cual durante su maduración
llega a un punto máximo y luego declina hasta el comienzo de su
envejecimiento.
4.3 CARACTERIZACION FISICO QUIMICA Y ORGANOLEPTICA
4.3.1 Determinaciones físicas
Se determinó en el aceite obtenido, la densidad a temperatura ambiente, el pH
y la miscibilidad en cada uno de los estados de maduración. (Véase el numeral
4.1.1).
4.3.1.1 Densidad a temperatura ambiente
Los resultados obtenidos para la densidad a temperatura ambiente se observan
en la tabla 5.
Tabla 5. Determinación de densidad del aceite esencial obtenido.
Determinación de densidad
Estado de maduración Muestra
Densidad (g/ml)
2
1 0,9842
2 0,9939
3 0,9951
3
1 0,9791
2 0,9908
3 0,9785
4
1 0,9962
2 0,9897
3 0,9976 Fuente. Las autoras. (2014).
En la tabla 5 se puede apreciar una densidad ligeramente menor que la del agua,
deduciendo por lo tanto, la presencia del aceite en el agua.
40 LANDAZÁBAL, Rafael. Determinación de los índices de madurez en el fruto de mango. [en línea]. <
http://rlandazabal.blogspot.com/>. [Citado en 25 de noviembre de 2014].
31
4.3.1.2 pH
Los resultados obtenidos para el pH se observan en la tabla 6.
Tabla 6. Determinación de pH.
Determinación de pH
Estado de maduración Muestra pH
2
1 7
2 7
3 7
3
1 6
2 6
3 6
4
1 5
2 6
3 6 Fuente. Las autoras. (2014).
En la gráfica 2 se observa el promedio de los valores de pH para cada estado de
maduración.
Grafica 2. Determinación de pH.
Fuente. Las autoras. (2014).
Los Aceites Esenciales de alta calidad presentan pH cercanos a 5 máximo 5,8, son ellos soluciones ácidas41. Por consiguiente, el aceite obtenido de la cascara del fruto con estado de maduración 4 es presumiblemente de calidad superior, debido a su pH bajo.
41RODRIGUEZ, Juan, et al. Extracción de esencias naturales. [en línea]<
https://prezi.com/3vuhqi6gqism/extraccion-de-aceites-esenciales/> [Citado en 23 de Noviembre de 2014].
7
65,6
0
0,8
1,6
2,4
3,2
4
4,8
5,6
6,4
7,2
8
Determinacion de pH
2 3 4
32
4.3.1.3 Miscibilidad
Los resultados obtenidos para la miscibilidad en etanol y cloroformo se presentan
en la tabla 7.
Tabla 7. Determinación de la miscibilidad.
Estado de maduración
Miscibilidad en etanol
Miscibilidad en cloroformo
2 Miscible Inmiscible
3 Miscible Inmiscible
4 Miscible Inmiscible Fuente. Las autoras. (2014).
Los datos obtenidos en el análisis de miscibilidad concuerdan con los textos
investigados donde se establece que los aceites esenciales son líquidos con
escasa solubilidad en agua, solubles en alcoholes y en disolventes orgánicos42.
Esto se puede corroborar mediante diferencia de densidades, teniendo en
cuenta que la densidad del aceite obtenido es menor que la del agua (1g/cm3),
mayor que la del etanol (0,789g/cm3) y menor que la del cloroformo (1,48g/cm3).
4.3.2 Determinaciones químicas
4.3.2.1 Índice de yodo
Los resultados obtenidos para el índice de yodo, son representados en la tabla
8.
Tabla 8. Determinación del índice de yodo.
Índice de Yodo
Estado de maduración Muestra I.Y (%)
2
1 21,50806452
2 32,80833333
3 30,38650307
3
1 48,94146341
2 24,76100629
3 23,20812183
4
1 23,51851852
2 28,04907975
3 35,22627737 Fuente. Las autoras. (2014).
42 LOPEZ. Op. Cit.
33
En la gráfica 3 se observa el promedio de los valores de índice de yodo para
cada estado de maduración.
Grafica 3. Determinación de índice de yodo.
Fuente. Las autoras. (2014).
El índice de yodo obtenido de los aceites esenciales en sus tres estados de
maduración permite clasificarlos en aceites no secantes ya que, poseen un
índice de yodo menor a 100…Véase el numeral 2.2.1.4…
Los valores de índice de yodo son directamente proporcional a las insaturaciones
presentes en las grasas y aceites. Con los resultados obtenidos en la
determinación del índice de yodo se puede observar en la gráfica 3 que el aceite
con mayor grado de insaturación es el que presenta un estado de maduración
igual a 3.
4.3.2.2 Acidez titulable
Los resultados obtenidos para la acidez titulable, se presentan en la tabla 9.
Tabla 9. Determinación de acidez titulable.
Determinación de Acidez titulable
Estado de maduración Muestra
2
1 0,268
2 0,402
3 0,536
3
1 0,268
2 0,134
3 0,268
4
1 0,134
2 0,134
3 0,268 Fuente. Las autoras. (2014).
26
27
28
29
30
31
32
33
Determinacion de indice de yodo
2 3 4
34
La acidez titulable se determinó teniendo en cuenta el porcentaje de ácido
málico, debido a que el mango presenta una mayor cantidad de este acido en
comparación con los ácidos cítricos, succínico, y tartárico presentes en la fruta43.
La acidez titulable relacionada con los estados de maduración evaluados, es
presentada en la gráfica 4.
Grafica 4. Determinación de acidez titulable.
Fuente. Las autoras. (2014).
Se observa un comportamiento descendente del porcentaje de acidez titulable,
debido a medida que va madurando el mango, la cantidad de ácido málico
disminuye. Por ende se nota una decaída entre los valores de acidez titulable de
los estados de maduración 2-3 y 3-4.
4.3.2.3 Índice de saponificación
Los resultados obtenidos para el índice de saponificación, se muestran en la
tabla 10.
43 LANDAZABAL. Op. Cit.,
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
0,4
0,45
2 3 4
AC
IDEZ
TIT
ULA
BLE
(%
)
ESTADO DE MADURACION
Determinacion de acidez titulable
35
Tabla 10. Determinación de índice de saponificación.
Determinación de Índice de saponificación
Estado de maduración Muestra I.S
2
1 5,61
2 14,0
3 7,01
3
1 11,2
2 9,81
3 14,0
4
1 8,41
2 7,01
3 2,80 Fuente. Las autoras. (2014).
En la tabla 10 se observan inconsistencias en cuanto a los datos obtenidos,
debido a que los valores de índice de saponificación son muy pequeños en
comparación con otros aceites esenciales. En la tesis “efecto de un pre
tratamiento enzimático en el proceso de obtención de aceite de semilla de mango
(Mangifera indica L.) “, elaborada por Francy Rojas y Fernando Burbano, el valor
de índice de saponificación para la almendra de mango de azúcar fue de 195,34.
Las inconsistencias presentadas en este análisis pueden estar relacionadas con
la oxidación que presentan los aceites insaturados, ya que, cuando estos pasan
mucho tiempo en contacto con el oxígeno del aire se convierten en aldehído y
otros compuestos, ocasionando que las cadenas se rompan en fragmentos más
pequeños y sean más volátiles, a este proceso se le conoce como rancidez44.
La reacción presente en el análisis de índice de saponificación es
Triglicérido + Base fuerte = Jabón + Glicerol
La cual se ve afectada por la rancidez de los aceites esenciales, debido a que
en este proceso se produce la oxidación de los triglicéridos afectando
directamente la producción de jabón y glicerol.
4.3.3 Determinaciones organolépticas
En la tabla 11 se observan los resultados para el análisis organoléptico del aceite esencial.
44 GARRITZ, Andoni y CHAMIZO, José. TÚ Y LA QUIMICA. Editorial: Pearson education. [en linea]
<http://books.google.com.co/books?id=a1ehXOQV3gcC&printsec=frontcover&source=gbs_ge_summary
_r&cad=0#v=onepage&q&f=false>. [Citado en 2 de Diciembre de 2014]. p 734.
36
Tabla 11. Análisis organoléptico del aceite extraído.
CODIGO ESTADO DE MADURACION OLOR AROMA TEXTURA COLOR APARIENCIA
654 MANGO MADURO
(3) 3 3 6 3 4
298 MANGO VERDE (2) 2 3 2 2 3
523 MANGO SOBREM
(4) 0 3 1 1 2
215 SIN AROMA 0 0 0 0 0 Fuente. Grupo de catación de la Universidad de San Buenaventura, seccional Cartagena (2014).
En la gráfica 5 se comparan los resultados organolépticos del aceite para cada estado de maduración.
Grafica 5. Análisis organoléptico para cada estado de maduración.
Fuente. Panel de catación de la Universidad de San Buenaventura, seccional Cartagena (2014).
En la anterior grafica no se observa una línea de comportamiento para la muestra
codificada con el número 215, porque el contenido de esta muestra era agua.
Por otra parte, los análisis para textura se realizaron con base a los siguientes parámetros: aceitoso, poco aceitoso y seco. En el anexo C se encuentran los protocolos empleados para cada análisis de catación.
4.4 ANALISIS ESTADISTICO
Para validar la hipótesis nula y alternativa, se sometieron los datos de
rendimiento a un análisis estadístico con el fin observar el efecto del estado de
maduración de la cascara de mango de azúcar sobre el porcentaje de aceite
esencial extraído.
0123456OLOR
AROMA
TEXTURACOLOR
APARIENCIA MANGO MADURO (3)
MANGO VERDE (2)
MANGO SOBREM (4)
37
En la tabla 12 se muestra el análisis de varianza realizado para analizar el efecto
del estado de maduración sobre el rendimiento del aceite.
Tabla 12. Análisis de varianza del estado de maduración sobre el rendimiento del aceite extraído.
Rendimiento de aceite extraído (%)
Suma de
cuadrados gl
Media
cuadrática F Sig.
Estados de
maduración
0,052 2 0,026 4,959 0,054
Error 0,032 6 0,005
Total 0,084 8
Fuente. SPSS (2014).
De acuerdo al valor P calculado (5,4%), para los estados de maduración, no se
estaría rechazando la hipótesis nula, lo que significa que los estados de
maduración tienen efectos similares sobre el rendimiento de aceite extraído.
Puesto que el valor P obtenido es mayor al nivel de significancia (5%), por lo
tanto no representa una confiabilidad del 95%.
En efecto, en muchas ocasiones el alcanzar significación estadística puede ser
solo cuestión de aumentar el tamaño de la muestra. Sin embargo si se quisiera
mantener el mismo número de individuos de la muestra se podría haber
rechazado la hipótesis nula, disminuyendo el nivel de confianza, es decir, fijando
previamente un nivel de significación del 10% de esta forma el valor P sería
menor. Donde se concluiría que por lo menos hay un estado de maduración que
es diferente sobre el rendimiento de aceite extraído.
En la gráfica 6 se presenta el diagrama Box plot de la relación entre el estado de
maduración y el rendimiento.
38
Grafica 6. Diagrama Box plot.
Fuente. SPSS (2014).
Con la gráfica anterior se evidencia que existen diferencias entre los estados de
maduración sobre el rendimiento de aceite esencial, lo que corrobora que la
hipótesis nula debería ser rechazada empleando un nivel de confianza del 90%,
ya que lo ocurrido en el análisis de anova se puede atribuir al tamaño pequeño
de la muestra.
39
4.5 DISCUSION DE RESULTADOS
El estado de maduración 3 con un valor promedio de 0,4273% presentó un mayor rendimiento en comparación con el de estado de maduración 2 y 4 con un valor promedio de 0,2412% y 0,3265%, respectivamente.
Los estados de maduración 2, 3 y 4 presentaron una densidad promedio de 0,991 g/cm3 , 0,9828 g/cm3 y 0,9945 g/cm3 , respectivamente. Lo que concuerda con lo establecido por Costa-Batllori (2003) quien plantea que la densidad de los aceites varía entre 0.84 y 1.18 g/ml.
Los valores de pH obtenidos fueron 7, 6 y 5,6 para los estados de
maduración 2, 3 y 4, respectivamente. Considerando el aceite esencial
con estado de maduración 4 como de alta calidad en cuanto a pH se
refiere, debido a que los aceites esenciales de alta calidad presentan pH
cercanos a 5, máximo 5,8.
El aceite obtenido en el estado de maduración 2 presentó mayor cantidad
de ácido málico con un porcentaje de acidez titulable de 0,402%, seguido
del estado de maduración 3 con un porcentaje de 0,223% y el estado de
maduración 4 con 0,178%.
El índice de yodo está relacionado con la composición de ácidos grasos
en el aceite, por lo cual se puede deducir que el aceite esencial con mayor
composición de ácidos grasos fue 32,3% para el estado de maduración 3,
seguido de 28,93% para el estado de maduración 4 y 28,23% para el
estado de maduración 2.
40
CONCLUSIONES
El método por arrastre de vapor es el más efectivo para extracción de
aceites debido a que no utiliza sustancias químicas produciendo extractos
más puros.
El estado de maduración 3 presentó un mayor rendimiento en
comparación con los estados de maduración 2 y 4.
La densidad de los aceites extraídos es independiente de los estados de
maduración de la muestra.
Con los resultados obtenidos en la miscibilidad se demuestra que los
aceites esenciales son miscibles en alcohol e inmiscibles en cloroformo,
por lo cual, se puede decir que los aceites obtenidos pueden ser utilizados
en la industria de la perfumería, debido a que estos son habitualmente
diluidos en alcohol.
Con los resultados obtenidos en la acidez titulable se observa que a
medida que el estado de maduración de la fruta va aumentando, el aceite
esencial obtenido presenta menor cantidad de ácido málico.
Los porcentajes de índice de yodo que presentaron los aceites obtenidos
permiten clasificarlos como aceites no secantes.
El estado de maduración 3 presentó mayor coincidencia entre las
valoraciones realizadas por los catadores presentando una textura
aceitosa y un olor agradable.
41
RECOMENDACIONES
Para obtener aceites esenciales a escala industrial es preferible realizarlo
de frutas, hierbas o especies naturales que tengan un alto contenido de
ácidos grasos como la naranja, el coco, el cacao, entre otros.
Los aceites esenciales se pueden encontrar en todo tipo de hojas, hierbas y frutas, por lo cual se sugiere realizar investigaciones en especies naturales que no han sido exploradas.
Optimizar el proceso para que las pérdidas de calor por convección y conducción disminuyan y el flujo de vapor sea el requerido.
Para analizar la calidad de los aceites esenciales se debe realizar las pruebas físicas, químicas y organolépticas sin dejar pasar mucho tiempo después de la extracción debido a que los aceites esenciales presentan oxidaciones que pueden influir en los resultados de los análisis realizados.
42
REFERENCIAS
ACEITES ESENCIALES [Anónimo]. [en línea]. <http://www.minec.gob.sv/cajadeherramientasue/images/stories/fichas/guatemala/gt-aceites-esenciales.pdf> [Citado en 9 de septiembre de 2013]. ALBARRACIN, Cristina y GALLO, Sonia. Comparación de extracción de aceite esencial utilizando piper anduncum procedente de la zona cafetera. Trabajo de grado Ingeniero químico. Manizales. Universidad Nacional de Colombia. [en línea] <http://www.bdigital.unal.edu.co/989/1/gloriacristinaalbarracinmontoya.2003.pdf >. [Citado en 11 de Noviembre de 2014]. ALVARADO, Juan. Situación actual y perspectivas de la cadena productiva del mango en Colombia. [en línea]. <http://www.asohofrucol.com.co/archivos/biblioteca/biblioteca_217_Situaci%C3%B3n%20actual%20y%20perspectivas%20de%20la%20cadena%20Productiva%20del%20Mango%20en%20Colombia.pdf> [Citado en 28 de septiembre de 2013]. ALWALA, O.J., WANZALA, W (210). Characterization and evaluation of repellent effect of essential oil of Mangifera indica L. from Kenya. Publicada por Journal of Esenciales plantas oleaginosas. BARIOGLIO. Carlos. Diccionario de las ciencias agropecuarias: Aceites ensenciales. [en línea] < http://books.google.com.co/books?id=xzLQnBU6DOkC&pg=PA18&dq=indice+de+yodo+en+aceites+esenciales&hl=es&sa=X&ei=TRh9VP-RAvj8sAT10YKwCg&ved=0CCsQ6AEwAw#v=onepage&q=indice%20de%20yodo%20en%20aceites%20esenciales&f=false >. [Citado en 4 de Noviembre de 2014]. BURBANO, Fernando y ROJAS, Francy. Efecto de un pre tratamiento enzimático en el proceso de obtención de aceite de la semilla del mango (Mangifera Indica L.). Trabajo de grado Ingeniero de alimentos. Santiago de Cali, 2011. Universidad del Valle. Facultad de ingeniería. CARVAJAR. Johanna. Estudio físico-químico y de estabilidad del aceite de nuez de macadamia tetraphylla cultivada en la region cafetera colombiana. [en línea] <http://repositorio.utp.edu.co/dspace/bitstream/11059/1981/1/66535C331.pdf >. [Citado en 10 de Noviembre de 2014]. CASTRO, Liliana. Estrategia para fortalecer las capacidades en ciencia, tecnología e innovación en Colombia. Bogotá. (Marzo 23 de 2013). Pdf. CHAMORRO, Lucia y PRADA, Raquel. Destilación por arrastre vapor. [en línea] <http://www.iq.uva.es/separacion/archivos/arrastrevapor.pdf >. [Citado en 30 de febrero de 2014].
43
CONTRERAS, Escarleth y RUIZ, Juan. Estudio comparativo de dos métodos de extracción para el aceite esencial presente en la cáscara de pomelo (Citrus máxima). Trabajo de grado Ingeniero químico. Cartagena de indias, 2012. Universidad de Cartagena. Facultad de ingeniería. CONTROL DE calidad de los aceites esenciales [Anónimo]. [en línea] < http://es.slideshare.net/profegildi/anlisis-y-control-de-aceites-esenciales>. [Citado en 11 de Noviembre de 2014]. COSTA, J y MANSS, C. Curso de Ingeniería Química. Editorial: Reverte S.A. [en línea] < http://books.google.com.co/books?id=XZNYpvnO_V8C&pg=PA49&dq=extraccion+definicion&hl=es&sa=X&ei=uh19VKHgI6_7sATE_oDYDg&ved=0CBoQ6AEwAA#v=onepage&q=extraccion%20definicion&f=false>. [Citado en 4 de Noviembre de 2014]. CULTIVOS DE mango [Anónimo]. Aspectos generales del cultivo de mango, [en línea]. <http://joemolina27.blogspot.com/> [Citado en 11 de Noviembre de 2014]. DETERMINANDO LA población y muestra [Anónimo]. [en línea]. <http://allanucatse.files.wordpress.com/2011/01/tipo-de-muestreo.pdf> [Citado en 30 de mayo de 2014]. DISCUSIÓN Y resultados [Anónimo]. [en línea]. <http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lia/velazquez_n_mj/capitulo7.pdf> [Citado en 19 de septiembre de 2013]. DRC. Química General I. Definición de PH. [en línea] < http://quimica1general1.blogspot.com/2008/06/el-qumico-dans-slp-stirensen.html > [Citado en 17 de noviembre de 2014]. EXTRACCIÓN Y análisis de propiedades antioxidantes del Romero [Anónimo]. [en línea]. < http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lpro/ramirez_c_mp/capitulo6.pdf> [Citado en 25 de noviembre de 2013]. FAO. Final 2012 data and preliminary 2013 data for 5 major commodity aggregates now available. [En línea] < http://evirtual.lasalle.edu.co/info_basica/nuevos/guia/GuiaClaseNo.3.pdf >. [Citado en 29 de Agosto de 2014]. FAO. Manual para el mejoramiento del manejo pos cosecha de frutas y hortalizas. [En línea]. < http://www.fao.org/docrep/x5055s/x5055s02.htm>.[Citado en 25 de noviembre de 2014].
44
FERNANDEZ, Cesar; RENGIFO, Elsa y VARGAS, Gabriel. Búsqueda y evaluación de aceites esenciales en especies amazónicas. [en línea]. < http://www.iiap.org.pe/Upload/Publicacion/PUBL796.pdf> [Citado en 17 de noviembre de 2014]. FERNÁNDEZ, Paola. Destilación simple, fraccionada, por arrastre vapor y petróleo. [En línea]. <http://paolaosunafernandez.wordpress.com/2012/04/30/destilacion-simple-fraccionada-y-por-arrastre-de-vapor/> [Citado en 25 de febrero de 2014]. FORCEVITAL. Mango. [en línea ] <http://www.cforcevital.com/portal/productos/detalle.aspx?id=242&lang=it> [Citado en 11 de Noviembre de 2014]. GARCIA, Itzel. Caracterizacion fisicoquímica y funcional de los residuos fibrosos de mando criollo (Mangifera indica L.) y su incorporación en galletas. Trabajo de grado Ingeniero de alimentos. Huajuapan de León, 2003. Universidad tecnológica de la mixteca. GARRITZ, Andoni y CHAMIZO, José. TÚ Y LA QUIMICA. Editorial: Pearson education. [en línea] <http://books.google.com.co/books?id=a1ehXOQV3gcC&printsec=frontcover&source=gbs_ge_summary_r&cad=0#v=onepage&q&f=false>. [Citado en 2 de Diciembre de 2014]. p 734. GEMA. Instituto Alexander von Humboldt. Programa de Inventario de la Biodiversidad: El Bosque seco Tropical (Bs-T) en Colombia [en línea]. <http://www.humboldt.org.co/download/inventarios/bst/Doc3.pdf> [Citado en 8 de agosto de 2013]. GÓMEZ, Sonia y GUZMÁN, Johana. Evaluación sensorial de cacao (theobroma cacao l.) cultivado en la región del sur del departamento de Bolívar. Colombia. GONZALES, Agustín. Frutales nativos amazónicos [en línea]. <http://www.iiap.org.pe/publicaciones/CD/documentos/Frutales_Libro.pdf> [Citado en 10 de septiembre de 2013]. GUTIERREZ, Einer. Optimización y obtención de aceites esenciales y pectinas a partir de la cáscara de mango utilizando la metodología superficial de respuesta. Trabajo de grado (Ingeniero Agroindustrial. Valledupar, 2012. Universidad Popular del Cesar. Facultad de ingeniería. IBARRA, Mayra. Destilación simple y determinación del punto de ebullición. . [en línea] < http://mayravilchis.blogspot.com/2012/03/vilchis-ibarra-mayra-ivonne-grupo-bb52.html>. [Citado en 4 de Noviembre de 2014].
45
KURT, F. Mango’s City. ¿Cómo aprovechar al máximo los mangos de la ciudad? [En línea]. <http://mangoscity-mangoscity.blogspot.com/2010/11/proyecto.html> [Citado en 7 de septiembre de 2013]. LANDAZÁBAL, Rafael. Determinación de los índices de madurez en el fruto de mango. [en línea]. < http://rlandazabal.blogspot.com/>. [Citado en 25 de noviembre de 2014]. LAVABRE, Marcela. Aromaterapia libro práctico. Editorial: Inner Traditions.[en línea].<http://books.google.com.co/books?id=WA5WMzeRfugC&pg=PA42&dq=caracteristica+de+los+aceites+esenciales&hl=es&sa=X&ei=ENx8VPj_F4H_ggT5xIDwAw&ved=0CCYQ6AEwAg#v=onepage&q=caracteristica%20de%20los%20aceites%20esenciales&f=false>. [Citado en 11 de noviembre de 2014]. LIMA, Sergio. Análisis de los dos rendimientos de dos especies de eucalipto trabajado en seco a nivel laboratorio en la extracción de su aceite esencial. Universidad de San Carlos Guatemala. Escuela de Ingeniería Química. [en línea] <http://biblioteca.usac.edu.gt/tesis/08/08_0955_Q.pdf >. [Citado en 25 de febrero de 2014]. LOPEZ, Transito. Los aceites esenciales [en línea] <http://www.dfarmacia.com/farma/ctl_servlet?_f=13&idContenido=13064296&idCategoria=5>. [Citado en 24 de noviembre de 2014]. MANTILLA, Rafael y MEJIA, Aldemar. Plan de negocio para el cultivo, producción y comercialización de aceites esenciales crudos derivados de plantas aromáticas (limonaria, cidrón, romero, estragón francés, geranio, patchouli y vetiver), para la unidad productiva ubicada en Santander (bolívar, el peñón y san gil). Trabajo de grado Ingeniero industrial. Bucaramanga, 2007. Universidad Industrial de Santander. Facultad de ingenierías físico- mecánicas. MARTINEZ, Alejandro. Aceites esenciales. Medellín, febrero 2003. Trabajo de grado Químico Farmacéutico. Universidad de Antioquia. Facultad Química Farmacéutica. [En línea]. <http://farmacia.udea.edu.co/~ff/esencias2001b.pdf>. [Citado en 8 de agosto de 2013]. MOPOSITA, Diego y NUÑEZ, Darwin. Obtención de aceites esenciales de la cáscara de naranja (Citrus sinensis, variedad valenciana) a través del método de destilación por arrastre de vapor, utilizando tres concentraciones de bicarbonato de sodio para incrementar su rendimiento. Trabajo de grado Ingeniero agroindustrial. Guaranda, 2012. Universidad estatal de Bolívar. Facultad de ciencias agropecuarias, recursos naturales y del ambiente. MUESTREO [Anónimo]. [en línea]. <http://www.estadistica.mat.uson.mx/Material/elmuestreo.pdf> [Citado en 24 de noviembre de 2014].
46
NORMA TECNICA COLOMBIANA. Documentación. Presentación de tesis, trabajos de grados y otros trabajos de investigación. NTC 1486. 6 ed. Bogotá, D. C. 2008. 7-34p. NORMA TECNICA COLOMBIANA. Productos de frutas y verduras. Determinación de la acidez titulable. NTC 4623. Bogotá, D. C. NORMA TECNICA COLOMBIANA. Referencias bibliográficas. Contenido, forma y estructura. NTC 5613. Bogotá, D. C. 2008. 7-32p. NORMATIVIDAD MEXICANA. Alimentos para humanos. Determinación del índice de saponificación en aceites y grasas vegetales o animales. NMX-F-174-S-1981. OBESO, V; CHAN, G y PEREZ. G. Extracción de aceites a la semilla de mango variedad Tommy (2008). [en línea]. <https://www.google.com.co/?gws_rd=cr&ei=ZMUxUvu2GoO-9QTBu4CoAQ#q=extracion+de+aceites+a+la+semilla+de+mango+variedad+tommy> [Citado en 5 de septiembre de 2013]. OSORIO, Rubén. Miscibilidad y Solubilidad. Universidad de Antioquia. Facultad de Ciencia exactas. . [en línea] < http://aprendeenlinea.udea.edu.co/lms/ocw/mod/resource/view.php?inpopup=true&id=255>. [Citado en 11 de Noviembre de 2014]. PROPIEDADES ORGANOLÉPTICAS [Anónimo]. [en línea] <http://www.chemedia.com/chemorgal.htm >. [Citado en 4 de Noviembre de 2014]. REYES, Ramiro; TORO, Julio y MURGAS, Martin. Plan frutícola Nacional. Desarrollo de la fruticultura en el Cesar. Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural. [En línea]. <http://www.asohofrucol.com.co/archivos/biblioteca/biblioteca_103_Plan%20Nal%20frur-CESAR.pdf>. [Citado en 9 de Agosto de 2013]. RODRIGUEZ, Juan, et al. Extracción de esencias naturales. [en línea]<
https://prezi.com/3vuhqi6gqism/extraccion-de-aceites-esenciales/> [Citado en
23 de Noviembre de 2014].
ROMERO, Mónica. Plantas aromáticas. Editorial: kier s.a. [en línea]
<http://books.google.com.co/books?id=OhbQymtQUP4C&pg=PA65&dq=caract
eristicas+fisicas+de+los+aceites+esenciales&hl=es&sa=X&ei=7w99VMD5KO3
nsASehYGgCw&ved=0CCAQ6AEwAQ#v=onepage&q=caracteristicas%20fisica
s%20de%20los%20aceites%20esenciales&f=false>. [Citado en 15 de
Noviembre de 2014].
47
SENA. Aceites esenciales: extracción, usos y aplicaciones. [en línea] < http://sena.blackboard.com/bbcswebdav/institution/72210086_1_VIRTUAL/pdf/MaterialUnidades/ACEITES%20ESENCIALES%20UNIDAD%202.pdfpdf >. [Citado en 4 de Noviembre de 2014]. SENA. Introducción a la industria de los aceites esenciales de plantas medicinales y aromáticas. [en línea] <http://repositorio.sena.edu.co/bitstream/11404/1144/1/ACEITES_ESENCIALES_EXTRAIDOS_DE_PLANTAS_MEDICINALES_Y_AROMATICAS.pdf>. [Citado en 15 de Noviembre de 2014]. TAMURA, Hirotoshi y VARANYANOND Warunee. The Volatile Constituents in the Peel and Pulp of a Green Thai Mango, Khieo Sawoei Cultivar (Mangifera indica L). Departamento de Bioquímica y Ciencias de los Alimentos, Universidad de Kagawa y el Instituto de Investigación en Alimentación, Desarrollo de Productos de la Universidad Kasetsart. Food Science and Technology Research (FSTR) [en línea]. <https://www.jstage.jst.go.jp/article/fstr/7/1/7_1_72/_article>. [Citado en 7 de Octubre de 2013]. TAPIA Magaly y PÉREZ Beatriz. “Extraction of manila mango (Mangifera indica L.) Seed kernel as an alternative to exploit agricultural waste in tropical regions”. Publicado por la red de revistas científicas de Latino América, el Caribe, España y Portugal. TFO CANADA. Exportar a Canadá desde Colombia aceites esenciales 2012 [en línea]. <http://www.proexport.com.co/sites/default/files/colombia_-_mercado_de_ingredientes_para_cosmeticos_2012_0.pdf>. [Citado en 7 de septiembre de 2013]. UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA. Grasas y aceites. Índice de yodo. Facultad de Química Farmacéutica. [en línea].< http://docencia.udea.edu.co/qf/grasas/yodo.html> [Citado en 11 de Noviembre de 2014]. UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA. Guía de prácticas en planta piloto: tecnología de frutas y hortalizas. Cartagena. 14-17p. UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA. Proyecto Educativo Bonaventuriano: Principios generales. Segunda edición. Bogotá: Editorial Bonaventuriana. 2010. 25p. USO INDUSTRIAL de plantas aromáticas y medicinales [Anónimo]. [en línea]. <http://ocw.upm.es/ingenieria-agroforestal/uso-industrial-de-plantas-aromaticas-y-medicinales/contenidos/material-de-clase/tema7.pdf> [Citado en 25 de febrero de 2014]. VAQUEZ, Oscar y ALENGUER, Alva. Extracción y caracterización de aceites esenciales de jengibre (zingiber officinale) Facultad de Ingeniería Industria y Diseño. UNAP. 2001. [en línea].
48
<http://www.unapiquitos.edu.pe/links/facultades/alimentarias/v1/6.pdf> [Citado en 23 de marzo del 2014]. ZAMBRANO, Agustín. Estudio de factibilidad para el montaje de una planta despulpadora de lulo, tomate de árbol y mango en el municipio de El Molino (La Guajira) [en línea]. (2009). <http://mangoscity-mangoscity.blogspot.com/2010/11/proyecto.html> [Citado en 7 de septiembre de 2013].
49
ANEXOS
ANEXO A (CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES AÑO 2014- 2015)
AGOST
O SEPTIEMB
RE OCTUB
RE NOVIEMB
RE DICIEMBRE
FEBRERO
ACTIVIDAD 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 1
Determinación del potencial de cada variedad de mango
Definir variedades de mango
Recolección y análisis de la información
Determinación de las condiciones de la materia prima para el muestreo
Optimización del proceso
Extracción de aceites esenciales de mango de azúcar- estado de maduración 1
Extracción de aceites esenciales de mango de azúcar- estado de maduración 2
50
Extracción de aceites esenciales de mango de azúcar- estado de maduración 3
Caracterización del producto obtenido
Evaluar la calidad, eficiencia y rendimiento de la extracción con respecto a la técnica de destilación utilizada
Corrección y elaboración de capítulos
Entrega de proyecto
Sustentcion
51
ANEXO B (PRESUPUESTO)
General
OBTENCIÓN DE ACEITES ESENCIALES A PARTIR DE CÁSCARA DE MANGO (Mangifera indica L.) MEDIANTE TÉCNICA DE DESTILACIÓN
POR ARRASTRE DE VAPOR.
Fecha de Inicio ago-14
Fecha de finalización dic-14
Facultad responsable Ingeniería, Arquitectura, Artes y
Diseño
Presupuesto Global de la Propuesta por Fuentes de Financiación.
R U B R O S F U E N T E S
Universidad Otras
GASTOS DE PERSONAL
Personal 1.384.000
-
Total gastos de personal 1.384.000
-
Requerimiento de equipo tecnológico
Reactivos 800.000
Probeta 30.000
Pipeta 30.000
Termometro 50.000
Plancha de calentamiento 250.000
Erlenmeyer 100.000
Condensador 60.000
Materia prima 150.000
Corchos 30.000
Tubos en "L" 50.000
Transporte de materia prima 100.000
52
Total equipos tecnológicos
1.320.000
330.000
OTROS GASTOS
Libros y Suscripciones 8.000.000
-
Elementos de Papelería -
200.000
Fotocopias -
100.000
0 -
-
Total otros gastos 8.000.000
300.000
SUBTOTAL 10.704.000
630.000
TOTAL GENERAL 11.334.000
% de participación 94% 6%
Detallado
Descripción de los Gastos de Personal.
INVESTIGADOR
FORMACIÓN
ACADÉMICA
FUNCIÓN
DENTRO DEL PROYE
CTO
DEDICACIÓN
(horas semanal
es)
NUMERO DE
MESES
Vr hora
VALOR TOTAL
Universidad Otros
Sonia Liliana Gomez Prada
Ingeniera de alimentos
Investgadora principal
2 4 40.000
1.384.000
TOTAL 1.384.000
-
53
Requerimiento de equipo tecnológico
Rubro Justificación VALOR TOTAL
Universidad Otros
Reactivos Prueba de laboratorio 800000
Probeta Prueba de laboratorio 30000
Pipeta Prueba de laboratorio 30000
Termometro Prueba de laboratorio 50000
Plancha de calentamiento
Prueba de laboratorio 250000
Erlenmeyer Prueba de laboratorio 100000
Condensador Prueba de laboratorio
60.000
Materia prima Prueba de laboratorio 150.000
Corchos Prueba de laboratorio 30.000
Tubos en "L" Prueba de laboratorio 50.000
Transporte de materia prima
Traslado de materia prima
100.000
Total 1.320.000
330.000
Otros Gastos
diversos
Rubro Descripción VALOR TOTAL
Universidad Otros
Libros y Suscripciones Busqueda de informacion
8.000.000
Elementos de Papelería
Empleo de lapiceros y hojas
200.000
Fotocopias Material de apoyo
100.000
TOTAL 8.000.000
300.000
54
ANEXO C (FORMATO DE EVALUACION DE PRUEBA ORGANOLEPTICA)
PRUEBA DE PERCEPCION DE OLOR
CODIGO JUEZ CATADOR: ______________________________ FECHA: _________
PROCEDIMIENTO PARA LOS JUECES:
1. Destape la muestra en el momento en que considere que se encuentra listo para
realizar la percepción.
2. Acerque a la nariz, el recipiente en donde se encuentra la muestra para detectar
el olor, aspirando con fuerza rápidamente.
3. Realice mínimo tres percepciones y cada vez que lo haga, tape el recipiente para
evitar que se volatilice el olor.
4. Ordene de mayor a menor según la percepción de olor.
1°____________________________
2°____________________________
3°____________________________
4°____________________________
Observaciones o comentarios
________________________________________________________________
________________________________________________________________
55
PRUEBA DE PERCEPCION DE AROMA
CODIGO JUEZ CATADOR: ____________________________ FECHA: ____________
PROCEDIMIENTO PARA LOS JUECES:
Determinación de aroma
1. Destape la muestra en el momento en que considere que se encuentra listo para
realizar la percepción.
2. Determine el aroma de la siguiente forma:
3. Aspire por la nariz con fuerza y bote el aire aspirado por la boca
4. Posteriormente aspire por la boca y bote el aire por la nariz.
5. Quite la venda y conteste cual es el aroma percibido una vez se haya retirado la
muestra.
AROMA 1: ______________________________
AROMA 2:_______________________________
AROMA 3:_______________________________
AROMA 4:_______________________________
Observaciones o comentarios:
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
56
PRUEBA DE ORDENAMIENTO DE TEXTURA
NOMBRE: __________________________________ FECHA: _________________
Frente a usted hay cuatro muestras que debe ordenar en forma decreciente de acuerdo
al grado en que percibe los descriptores de textura que se enuncian en la tabla, donde
1. Representa la percepción más pronunciada de esa textura, 2. La percepción
medianamente pronunciada y 3. La menos pronunciada. Cada muestra debe llevar un
orden diferente, dos muestras no deben tener el mismo orden.
MUY ACEITOSO ACEITOSO
298 654 523 215
1. ________ 1. _________
2. ________ 2. _________
3. ________
3. _________
POCO ACEITOSO SECO
1. ________ 1. _________
2. ________ 2. _________
3. ________
3. _________
Comentarios:
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________