Aprovechamiento de residuos biomásicos de la toronja (Citrus paradisi), en la obtención de aceites esenciales, para la elaboración de productos agroindustriales en la provincia Bolívar
Date
2023-02
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Publisher
Guaranda. Universidad Estatal de Bolívar. Facultad de Ciencias Agropecuarias, Recursos Naturales y del Ambiente. Carrera de Ingeniería Agroindustrial
Abstract
El objetivo de la presente investigación fue, aprovechar los residuos biomásicos de la toronja (Citrus paradisi), en la obtención de aceites esenciales, para la elaboración de productos agroindustriales en la provincia Bolívar. Se realizó una revisión bibliográfica sobre la materia prima (cáscara), los métodos de extracción del aceite esencial, proceso de maceración en materias vegetales, cromatografía de gases para la determinación del porcentaje de los compuestos químicos del aceite esencial, la aplicación de modelos matemáticos en el proceso de destilación y la simulación. La materia prima fue recolectada en los cantones de la provincia Bolívar. La investigación se llevó a cabo en el Laboratorio de Extractos del Complejo Agroindustrial de la Carrera de Agroindustria. Se empleó un diseño en arreglo factorial AxBxC (2x2x2) con tres repeticiones; los factores en estudio fueron variedades de toronja con dos niveles, maceración con dos niveles, método de extracción con dos niveles. Para el proceso de destilación simple y fraccionada se realizó un previo proceso de maceración de 8 y 12 horas a las cáscaras de toronjas, el tiempo de destilación fue de 120 minutos. Se obtuvo un volumen de 3,96 mL, rendimiento de 1,668% y una densidad de 0,841 g/mL en la toronja Duncan (T4), un pH de 4,67 en la toronja Duncan (T3). Se realizó un análisis de cromatografía de gases para identificar los componentes mayoritarios en el aceite esencial, se identificaron compuestos como Limoneno, α-Pineno, Sabineno, Mirceno y Octanal, donde resaltó el Limoneno como el compuesto con mayor abundancia en toronja Duncan con 92,10%, toronja Red blush 90,77. Se modeló matemáticamente la cinética de extracción y el rendimiento del aceite esencial. La ecuación matemática de Von Bertalanffy presentó mayor ajuste con una R2 = 0,997; para el rendimiento el modelo de Gompertz presentó un mayor ajuste con una R2 = 0,985. Se elaboró un desinfectante para superficies inanimadas con el mejor tratamiento de aceite esencial (T4). Como conclusión los residuos biomásicos de la toronja (Citrus paradisi), constituyen materias primas para la obtención de diferentes productos agroindustriales de calidad, tal como la obtención de aceite esencial a través del proceso destilación simple y fraccionada, presentado en esta investigación.
Description
The objective of this research was to take advantage of the biomass residues of grapefruit (Citrus paradisi) to obtain essential oils for the production of agroindustrial products in the Bolivar province. A bibliographic review was carried out on the raw material (peel), the methods of extraction of the essential oil, the process of maceration in vegetable matter, gas chromatography to determine the percentage of chemical compounds of the essential oil, the application of mathematical models in the distillation process and simulation. The raw material was collected in the cantons of the Bolivar province. The research was carried out in the Extracts Laboratory of the Agroindustrial Complex of the Agroindustry Department. An AxBxC (2x2x2) factorial design with three replications was used; the factors under study were grapefruit varieties with two levels, maceration with two levels, and extraction method with two levels. For the simple and fractional distillation process, the grapefruit peels underwent a previous maceration process of 8 and 12 hours; the distillation time was 120 minutes. A volume of 3.96 mL, yield of 1.668% and density of 0.841 g/mL were obtained in Duncan grapefruit (T4), pH of 4.67 in Duncan grapefruit (T3). A gas chromatography analysis was performed to identify the major components in the essential oil, compounds such as Limonene, α-Pinene, Sabinene, Myrcene and Octanal were identified, where Limonene stood out as the compound with the highest abundance in Duncan grapefruit with 92.10%, Red blush grapefruit 90.77. The extraction kinetics and the yield of the essential oil were mathematically modeled. The Von Bertalanffy mathematical equation presented the best fit with an R2 = 0.997; for the yield, the Gompertz model presented a better fit with an R2 = 0.985. A disinfectant for inanimate surfaces was produced with the best essential oil treatment (T4). In conclusion, the biomass residues of grapefruit (Citrus paradisi) constitute raw materials for obtaining different quality agroindustrial products, such as obtaining essential oil through the simple and fractionated distillation process presented in this research.
Keywords
RESIDUOS BIOMÁSICOS, TORONJA, ACEITES ESENCIALES, PRODUCTOS AGROINDUSTRIALES