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Trabajo de Investigación Formativa - Extracción de Aceite Esencial de Romero

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Universidad Nacional de Trujillo
Extracción de Aceite Esencial de Romero
Grupo 6
Adil A. Acuña Campos
José R. Rivera Buenaño
Junior J. Plasencia Altamirano
Leonardo A. Ramírez Salvatierra
Marli N. Cristóbal Escobal
Mauricio E. Ibáñez Lujan
Piero A. Liberato Correa
Facultad de Ingeniería, Escuela de Ingeniería Industrial
Dr. Feliciano S. Bernui Paredes (Tutor)
Trujillo, junio de 2024
2
Índice
1.
Resumen.................................................................................................................... 4
2.
Antecedentes y Justificación del Problema............................................................... 5
3.
Marco Teórico ........................................................................................................... 6
3.1.
Destilación por Arrastre de Vapor ..................................................................... 6
3.1.1. Ley de Dalton ................................................................................................. 8
3.2.
Aceites Esenciales ............................................................................................. 8
3.2.1. Composición Química de los Aceites Esenciales .......................................... 9
3.3.
Aceite Esencial de Romero.............................................................................. 10
3.3.1. Usos del Aceite Esencial de Romero ........................................................... 10
3.4.
El Romero (Salvia Rosmarinus) ...................................................................... 10
4.
Enunciado del Problema ......................................................................................... 12
5.
Hipótesis ................................................................................................................. 12
6.
Objetivos ................................................................................................................. 13
6.1.
Objetivo General.............................................................................................. 13
6.2.
Objetivos Específicos ...................................................................................... 13
6.3.
Variables: independiente y Dependiente ......................................................... 13
7.
Material y Procedimientos ...................................................................................... 13
7.1.
Material ............................................................................................................ 13
7.2.
Procedimiento .................................................................................................. 14
3
7.3.
Técnica de Recojo de Datos ............................................................................ 15
7.4.
Tratamiento de Datos....................................................................................... 15
8.
Resultados y Discusiones ........................................................................................ 15
8.1.
Resultados ........................................................................................................ 15
8.2.
Discusión ......................................................................................................... 16
9.
Conclusiones ........................................................................................................... 16
10.
Recomendaciones ................................................................................................... 17
11.
Referencias Bibliográficas ...................................................................................... 17
4
1. Resumen
Este proyecto de investigación se enfoca en la extracción de aceite esencial de romero
(Salvia Rosmarinus) utilizando la técnica de destilación por arrastre de vapor. La investigación
tiene como objetivo principal evaluar el rendimiento y la calidad del aceite obtenido, con el fin
de establecer parámetros que puedan ser utilizados en estudios industriales en Perú,
contribuyendo al desarrollo de productos de mayor valor agregado a partir de la rica flora local.
El proceso de destilación por arrastre de vapor permite la separación de sustancias
orgánicas inmiscibles en agua, siendo ampliamente utilizado en la industria debido a su alto
rendimiento y la pureza del aceite obtenido. Este método es especialmente relevante para el
romero, una planta con propiedades aromatizantes ampliamente utilizada en las industrias
alimentaria, cosmética y farmacéutica.
Los resultados del proyecto mostraron un rendimiento de extracción del 0.565%, lo cual,
cumple con lo esperado, indica un aceite de buena calidad con una densidad de 0.856 g/ml y un
pH de 4.5. Estos hallazgos subrayan la viabilidad comercial del aceite esencial de romero en
Perú, aunque también resaltan la necesidad de optimizar el proceso para aumentar la eficiencia y
el rendimiento a escala industrial.
Las conclusiones del estudio recomiendan la optimización de las condiciones de
destilación y la exploración de técnicas alternativas de extracción. También se sugiere fomentar
el cultivo extensivo de romero y desarrollar nuevas aplicaciones del aceite en diversas industrias
para maximizar su valor comercial.
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2. Antecedentes y Justificación del Problema
La relación entre el ser humano y su entorno ambiental ha sido fundamental a lo largo de
la historia. Los vegetales, en particular, han desempeñado un papel crucial al proporcionar
alimentos, vestimenta, materiales de construcción, y medicinas. Las plantas medicinales, al ser
recolectadas o separadas de su entorno natural, poseen una composición y propiedades
específicas que los convierten en formas brutas de medicamentos o en precursores de moléculas
bioactivas obtenidas por métodos semisintéticos.
La extracción de aceite esencial por arrastre de vapor es la técnica más utilizada en la
industria de los aceites esenciales. Esta técnica también se puede aplicar de manera artesanal.
Diferentes estudios han abordado la extracción de aceite esencial de romero, destacando su
importancia y beneficios. Entre estas investigaciones se encuentran:

Rivera Gira, D. I. (2019). Extracción experimental de aceite esencial de romero
(Rosmarinus officinalis), Cultivado en el departamento de Tarija: Modalidad de
graduación (Investigación Aplicada).

Vélez Mendoza, B., Pita Meza, M., Moreira Mendoza, K., Pin-Mera, D., Oyervide
Vargas, A., & Riera, M. (2019). Obtención de aceite esencial de romero con fines
cosméticos. Prisma Tecnológico.

Modelamiento y simulación del proceso de extracción de aceites esenciales
mediante la destilación por arrastre con vapor. (2012). Revista Peruana De Química
E Ingeniería Química.
En un país con una gran diversidad de pisos ecológicos y climas variados, como el
nuestro, la flora diversa ofrece un amplio potencial para la industrialización y la generación de
6
productos de mayor valor agregado. El romero es una planta medicinal con propiedades
aromatizantes, utilizada en la industria alimentaria, perfumería y cosmética. Actualmente, este
recurso natural no se cultiva de manera extensiva; se encuentra en laderas y es recolectado por
personas que lo venden en pequeñas cantidades para su uso en la medicina natural.
El romero ha demostrado tener un rendimiento aceptable en la extracción de su aceite
esencial, lo que lo convierte en una planta con alto potencial de rentabilidad. El proyecto de
investigación sobre la extracción de aceite esencial de romero tiene como objetivo evaluar el
rendimiento y la calidad del aceite obtenido mediante el método de arrastre con vapor de agua.
Este estudio es de especial interés ya que puede establecer parámetros que faciliten el
seguimiento y desarrollo de investigaciones industriales en el Perú, contribuyendo así a la
divulgación y promoción de futuras investigaciones sobre la obtención de aceites esenciales.
3. Marco Teórico
3.1.Destilación por Arrastre de Vapor
La destilación por arrastre de vapor permite la separación de sustancias orgánicas
inmiscibles en agua y ligeramente volátiles de otros productos no volátiles. Este método se utiliza
Figura 1
Destilación por arrastre de vapor
7
a nivel industrial debido a su alto rendimiento por la pureza del aceite obtenido y porque no
requiere de una tecnología sofisticada. (Modelación y optimización del proceso de extracción de
aceite esencial de eucalipto, Jean Carlos Moreno, Gabriel López, Raúl Siche, Facultad de CC.
Agropecuarias, Universidad Nacional de Trujillo).
El proceso se inicia dando vapor generado en un primer sistema de agua hirviendo, se
inyecta a un segundo sistema donde se encuentra la muestra vegetal que percibe el vapor,
denominándose como "vapor de arrastre", pero en realidad su función no es la de "arrastrar" el
componente volátil, sino condensarse en el matraz formando otra fase inmiscible que cederá su
calor latente a la mezcla a destilar para lograr su evaporación. En este caso se tendrán la presencia
de dos fases insolubles a lo largo de la destilación (orgánica y acuosa), por lo tanto, cada líquido
se comportará como si el otro no estuviera presente. Es decir, cada uno de ellos ejercerá su propia
presión de vapor y corresponderá a la de un líquido puro a una temperatura de referencia que
consiste en hacer pasar un flujo de vapor a través de la epidermis de la hoja, donde estimulará los
tricomas glandulares para liberar el aceite contenido entre la cutícula y la pared celular de la hoja,
de modo que arrastrará consigo los aceites esenciales. Posteriormente, estos vapores se enfrían y
Figura 2
Equipo de destilación por arrastre de vapor
8
se condensan, dando lugar al destilado formado por dos fases inmiscibles, la acuosa y la orgánica,
siendo la última el aceite esencial, y finalmente se separan en un decantador o vaso florentino.
3.1.1. Ley de Dalton
Los vapores saturados de los líquidos inmiscibles siguen la Ley de Dalton sobre las
presiones parciales, se da cuando dos o más gases o vapores, que no reaccionan entre sí, se mezclan
a temperatura constante, cada gas ejerce la misma presión que si estuviera solo y la suma de las
presiones de cada uno, es igual a la presión total del sistema.
Su expresión matemática es la siguiente:
PT = P1 + P2 + …. Pn
Donde:
PT = Presión total de la mezcla de gases
P1, P2, ..., Pn = Presiones parciales de los gases que conforman la mezcla
3.2.Aceites Esenciales
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. Son intensamente aromáticos, no grasos por lo que no se enrancian,
volátiles porque se evaporan rápidamente y livianos por ser poco densos. Son insolubles en agua,
levemente solubles en vinagre, y solubles en alcohol, grasas, ceras y aceites vegetales. Se oxidan
por exposición al aire.
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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 agua.
Figura 3
Aceite esencial de romero
3.2.1. Composición Química de los Aceites Esenciales
Están formados principalmente por No terpenoides y terpenoides volátiles formados por
unidades de isopreno unidas en estructuras de 10 carbonos (monoterpenoides) y 15 carbonos
(sesquiterpenoides).
Figura 4
Compuesto terpenoide
10
No Terpenoides. En este grupo tenemos sustancias alifáticas de cadena corta, sustancias
aromáticas, sustancias con azufre y sustancias nitrogenadas. No son tan importantes como los
terpenoides en cuanto a sus usos y aplicaciones.
Terpenoides. Derivan, de unidades de isopreno (C5) unidas en cadena. Los terpenos son
una clase de sustancia química que se halla en los aceites esenciales, resinas y otras sustancias
aromáticas de muchas plantas, como los pinos y muchos cítricos.
3.3.Aceite Esencial de Romero
El aceite de romero se obtiene mediante la destilación de las hojas y flores de la planta.
Posteriormente se coloca en un equipo de destilación por arrastre de vapor, de modo que solo se
extraiga la esencia y se elimine entre el 70% y 85% del agua colocada en el embudo de separación,
de modo que los dos líquidos inmiscibles (el agua y el aceite) se separan para solo obtener el
material vegetal, cuyos componentes químicos principales son 1,8-Cineole, a-pineno y alcanfor.
3.3.1. Usos del Aceite Esencial de Romero

Aromaterapia

Aceites para masaje

Formulaciones para la industria cosmética

Formulación de productos antisépticos y cicatrizantes

Aromatizantes
3.4.El Romero (Salvia Rosmarinus)
Una de las plantas de mayor importancia económica dentro de la familia Lamiaceae es el
romero, también conocido por su nombre científico Salvia rosmarinus. Es una planta que en la
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medicina tradicional se ha usado en el tratamiento del asma bronquial, la epilepsia, el dolor de
cabeza, cólicos biliares y renales, entre otros.
Tabla 1
Metabolitos secundarios del romero
Metabolitos
Ácido
carnósico.
Actividad biológica
Usos/aplicaciones
Antioxidante,
Control de la oxidación en
antimicrobiana, hepatoprotectora,
los alimentos y como tónico en el
hipolipemiante, vasorrelajante y
alivio de la circulación.
antiinflamatoria
Carnosol.
Antimicrobiana,
Tónico en la mejora de la
hipoglucémica, hipolipemiante,
circulación y como aditivo en el
anticáncer, antiproliferativa,
tratamiento de la caspa.
antifúngica, antinflamatoria y
antidiabética.
Ácido
rosmárico.
Antioxidante,
Control de la oxidación en
antimicrobiana, hepatoprotectora,
los alimentos y conservador de
hipolipemiante, anticáncer,
alimentos preparados.
neuroprotectora, antiproliferativa
y antiviral.
α-pineno.
Antimicrobiana,
Control de plagas en la
antiinflamatoria, antioxidante,
agricultura y como conservador
antibacteriana, antiparasitaria,
de alimentos preparados.
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insecticida, hipoglucémica e
hipolipemiante.
Acetato de
bornilo.
Antimicrobiana,
Promotor del crecimiento
insecticida, hepatoprotectora,
e inmunoestimulante en peces, así
hipoglucémica, hipolipemiante y
como en el control y tratamiento
antifúngico.
de la caspa.
Alcanfor
Antinflamatoria,
Control de plagas en la
antioxidante, antimutagénica,
agricultura y como conservador
hepatoprotectora, hipolipemiante,
de alimentos preparados.
antiproliferativa y
inmunomoduladora.
4. Enunciado del Problema
¿De qué manera se puede extraer aceite esencial de romero y cuáles son las causas y efectos
asociados al método de extracción, considerando su eficiencia, calidad del producto y
sostenibilidad ambiental?
5. Hipótesis
El proceso de separación que aplicaremos para realizar la extracción del aceite esencial del
romero será la destilación por arrastre de vapor, ya que es la forma más efectiva de separación de
sustancias, debido a su fácil manejo de las condiciones de destilación. Esto nos permite conseguir
un producto con un alto nivel de pureza sin dañar la estructura química de la materia prima.
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6. Objetivos
6.1.Objetivo General
Se busca demostrar la eficacia de la Extracción de Aceite Esencial de Romero mediante el
proceso de Destilación por Arrastre de Vapor.
6.2.Objetivos Específicos

Investigar los usos y posibles aplicaciones del aceite esencial de romero en
industrias de alimentos, cosméticos, etc.

Identificar y ajustar las variables para un óptimo desarrollo del proceso de
obtención del aceite esencial de romero.

Contribuir a la divulgación o la elaboración de futuras investigaciones sobre la
obtención de aceites esenciales.

Calcular y deducir las propiedades del aceite esencial de romero.
6.3.Variables: independiente y Dependiente
Hojas de romero (independiente) y calidad de aceite esencial (dependiente)
7. Material y Procedimientos
7.1.Material

Hojas de romero: 5 kg

Equipo de destilación por arrastre de vapor

Recipientes de recolección

Agua destilada
14

Medidor de pH

Balanza de precisión

Probeta graduada

Termómetro
7.2.Procedimiento

Preparación del material vegetal: Las hojas de romero frescas (5 kg) se
seleccionaron y limpiaron para eliminar cualquier impureza.

Montaje del equipo de destilación: Se montó el equipo de destilación por arrastre
de vapor, asegurándose de que todas las conexiones estuvieran firmes y seguras.

Carga del equipo: Se colocaron las hojas de romero en el matraz de destilación y
se añadió agua destilada al matraz hasta cubrir las hojas.

Proceso de destilación: Se calentó el matraz hasta que el agua comenzó a hervir,
produciendo vapor que arrastró los compuestos volátiles de las hojas de romero
hacia el condensador.

Recolección del aceite esencial: El vapor se condensó y el aceite esencial se separó
del agua en un embudo de decantación. Se recolectaron 33 ml de aceite esencial de
romero.

Medición de propiedades: Se midió la masa del aceite obtenido (28.25 g), su
densidad (0.856 g/ml) y su pH (4.5).
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
Cálculo del rendimiento: El rendimiento se calculó dividiendo la masa del aceite
obtenido por la masa total de las hojas utilizadas, obteniendo un rendimiento del
0.565%.
7.3.Técnica de Recojo de Datos
Los datos se recolectaron mediante observaciones directas y mediciones con instrumentos
calibrados. Las variables principales consideradas fueron la cantidad de aceite esencial obtenido,
su masa, densidad y pH. Se registraron todas las mediciones de manera sistemática en un cuaderno
de laboratorio.
7.4.Tratamiento de Datos
Los datos recolectados fueron analizados mediante métodos estadísticos básicos. Se
calcularon promedios, desviaciones estándar y porcentajes para determinar el rendimiento y la
calidad del aceite esencial extraído. Los resultados se compararon con datos reportados en la
literatura para evaluar la eficiencia del proceso utilizado.
8. Resultados y Discusiones
8.1.Resultados

Volumen de aceite esencial extraído: 33 ml

Masa del aceite esencial: 28.25 g

Densidad del aceite esencial: 0.856 g/ml

pH del aceite esencial: 4.5

Rendimiento de extracción: 0.565%
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8.2.Discusión
Los resultados obtenidos en este estudio muestran un rendimiento de extracción de aceite
esencial de romero del 0.565%, lo cual está alineado con los datos reportados en la literatura. La
densidad del aceite obtenido (0.856 g/ml) es consistente con la literatura, lo que sugiere una pureza
adecuada del producto. El pH de 4.5, característico de los aceites esenciales, indica una acidez
moderada. Estos resultados son prometedores para la viabilidad comercial de la producción de
aceite esencial de romero en el contexto industrial peruano, donde la flora diversa puede ser
aprovechada para generar productos de mayor valor agregado.
9. Conclusiones

La técnica de destilación por arrastre de vapor se puede utilizar para la extracción
de aceite esencial de romero, sin embargo, el rendimiento del 0.565% indica que
hay margen para mejorar.

Las propiedades físicas y químicas del aceite esencial obtenido, con una densidad
de 0.856 g/ml y un pH de 4.5, sugieren que el producto es de buena calidad, aunque
podrían explorarse métodos para mejorar aún más la pureza y consistencia del
aceite esencial.

Este estudio proporciona una base inicial para la extracción de aceite esencial de
romero en el contexto peruano, pero se requieren investigaciones adicionales para
optimizar el proceso y aumentar el rendimiento.

El análisis del rendimiento y la calidad del aceite esencial destaca la necesidad de
explorar y desarrollar mejores técnicas de extracción que puedan ser más eficientes
y rentables a escala industrial.
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10. Recomendaciones

Optimización del proceso: Se recomienda realizar estudios adicionales para
optimizar las condiciones de destilación, como la temperatura, presión y tiempo de
extracción, con el objetivo de aumentar el rendimiento y la eficiencia del proceso.

Investigación comparativa: Comparar el método de destilación por arrastre de
vapor con otras técnicas de extracción, como la extracción con solventes o el uso
de CO2 supercrítico, para determinar la más eficiente y adecuada para la obtención
de aceite esencial de romero.

Desarrollo de cultivos: Fomentar el cultivo extensivo de romero para asegurar un
suministro constante de materia prima de alta calidad, lo cual es esencial para la
producción a escala industrial.

Exploración de aplicaciones: Investigar y desarrollar nuevas aplicaciones del
aceite esencial de romero en diversas industrias, como la cosmética, farmacéutica
y alimentaria, para aprovechar al máximo sus propiedades y aumentar su valor
comercial.

Capacitación y sostenibilidad: Capacitar a los agricultores locales en técnicas de
cultivo y recolección sostenibles, y promover prácticas agrícolas responsables que
aseguren la conservación del medio ambiente y la biodiversidad.
11. Referencias Bibliográficas

Tarija (2019). "Extracción experimental de aceite esencial de romero".
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
Universidad Nacional del Centro del Perú (2011). "Extracción y caracterización del
aceite esencial del romero (Rosmarinus Officinalis) por el método de arrastre de
vapor".

Prisma Tecnológico (2019). "Obtención de aceite esencial de romero con fines
cosméticos".

Revista Peruana de Química e Ingeniería Química (2012). "Modelamiento y
simulación del proceso de extracción de aceites esenciales mediante la destilación
por arrastre con vapor".
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