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FACG – Ingenieria en Industrias Alimentarias
EXTRACCION DE ACEITES POR SOLVENTES EN EQUIPO SOXHLET
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OBJETIVO
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Extracción de grasas a partir de la semilla de Sacha Inchi.
FUNDAMENTO TEORICO 2.1.Método 2.1. Método de Soxhlet El método consiste en una extracción de lípidos semi-continua con el solvente o mezcla de solventes orgánicos adecuado según el tipo de grasa a extraer.
Preparación de la muestra y extracción de los lípidos : En un cartucho de papel de filtro colocar la muestra seca y pesada (conviene utilizar lo proveniente de la determinación de humedad por el método indirecto), y ponerla en el tubo extractor. Tarar el balón del aparato y conectarlo al mismo. Por la parte superior del tubo extractor agregar el solvente adecuado (éter etílico, éter de petróleo, mezcla de ambos, etc.) hasta que descargue el sifón, agregando además alrededor de la mitad del contenido del tubo extractor. Calentar para que se produzcan al menos 7 ciclos de llenado y sifonado del tubo extractor (durante 2 horas aproximadamente). Recuperación y eliminación del solvente: Quitar solvente: Quitar el cartucho del tubo extractor con el resto de la muestra. Volver a armar el equipo y recuperar el solvente limpio que se va acumulando en el tubo extractor. Una vez que queda un pequeño volumen en el balón
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separar el solvente de los lípidos por evaporación a baño María o en baño de arena caliente. Colocar el balón con los lípidos unos 10 minutos en estufa y pesar. Cálculos: una vez conocida la masa de lípidos libre de solvente orgánico, calcular el porcentaje de grasa en la muestra teniendo en cuanta la masa inicial de muestra colocada en el cartucho de extracción 3.
MATERIALES
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Equipo Soxhlet: Balón Cuerpo Soxhlet Refrigerante Muestras alimenticias Éter de petróleo
Balanza analítica Papel filtro Mangueras de goma Agua Cocina de laboratorio
PROCEDIMIENTO Confeccionar un cartucho de papel, que debe de ser en lo posible papel de filtro o en su defecto papel poroso como para que el disolvente pueda atravesar los poros del papel.
Triturar una muestra de maní y pesar el cartucho de papel, anotando el peso. Introducir la materia prima previamente secada dentro del cartucho (3 gr. De muestra). Pesar ambos anotando el peso. Introducir el cartucho cargado dentro de la zona de extracción del Soxhlet. Pesar el balón que se ubica en la parte inferior del sistema, e introducir aproximadamente 250 ml. De solvente éter de petróleo cuyo punto de ebullición esta a 40 ºC. Colocar en la parte superior de la sección extractora un refrigerante de reflujo el cual tiene un sistema de circulación de agua de enfriamiento para condensar vapores del solvente. Colocar todo el sistema poniendo de base el balón a la acción de la estufa eléctrica hasta su temperatura de ebullición. Dejar en este estado aprox. 5 horas. Secar y dejar enfriar. Pesar el balón conteniendo las grasas y con ello obtener por diferencia al % de grasa en la muestra.
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CALCULOS Y RESULTADOS A) ANTES DE LA EXTRACCIÓN Muestra Tipo de solvente orgánico Peso de muestra Peso de balón
: Sacha Inchi : Éter de Petróleo (210 ml) : 5.0143 gr. : 89.9225 gr.
B) DESPUÉS DE LA EXTRACCIÓN Peso de balón mas grasa Peso de grasa % de grasa
: 92.7185 gr. : 92.7185 – 89.9225 = 2.7960
peso de la materia grasa X 100 peso de la muestra
Peso del aceite = 5.0143 gr x 55.76% = 2.7959 gr. 6.
DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES. La experiencia nos muestra una fácil forma de obtener los lípidos totales de una muestra, pero esta debe estar seca para disminuir el tiempo de extracción de los aceites, también el cartucho para la muestra debe ser realizado para que esta facilite su extracción en lípidos. El método utilizado para la extracción de lípidos totales fue Soxhlet, el cual es fácil de preparar y de resultados fáciles de obtener, haciendo uso del disolvente éter de petróleo obtuvimos 55.76% de lípidos totales, lo cual esta en el rango de lípidos de un Sacha Inchi normal. En lo que respecta sobre el rendimiento industrial este sea un valor sobre valorado; sin embargo cabe recordar que la extracción de aceite de Sacha Inchi se realiza por prensado en frio, donde el rendimiento es menor. Es recomendable utilizar presado en frio para la extracción de aceite de Sacha Inchi para obtener intactos muchos de sus componentes esenciales, tales como el sabor y demás componentes nutricionales.
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CUESTIONARIO.
Enumere las características de solventes usados en Ingeniería Alimentaria.
Solvente Acetatos Acetato Etilo
Características de Líquido incoloro, fácilmente inflamable, hierve a 74-77ºC, se obtiene por destilación del alcohol con ácido acético.
Se recomienda su uso en laboratorios de fármacos. Se ocupa para la extracción líquida de antibióticos, en la industria de pinturas se ocupa como solvente activo para disolver las resinas sintéticas ocupadas en la formulación de estas. Otros usos son en la industria de fragancias, tintas, saborizantes, etc.
Líquido aromático, incoloro, inflamable, es la cetona más sencilla, importante como disolvente y medio de extracción.
Se emplea principalmente como disolvente en la fabricación de acetato de celulosa, pinturas, lacas y adhesivos, colorantes de la serie de la difenilamina, isopreno, piel artificial, mezclas adhesivas de nitrocelulosa, lubricantes, perfumes, productos farmacéuticos, plásticos, cementos ahulados, extracción de grasas y aceites, tónicos, purificación de parafina, etc. Es utilizado en la producción de disolvente para revestimiento, adhesivo, cintas magnéticas, separación de la cera de los aceites lubricantes, tintas de imprenta, cuero sintético, papel transparente, papel aluminio, lacas, quita grasas, extracción de grasas, aceites, ceras y resinas sintéticas y naturales.
Cetonas Acetona
Metil Cetona
Alcoholes Metanol
Gasolvente Heptano
Hexano
Usos y aplicaciones
Etil
Olor parecido a la menta (fragante y moderadamente penetrante), líquido incoloro, brillante, muy volátil y altamente inflamable, insoluble en agua. Líquido incoloro de olor característico, soluble en acetona, esteres. Arde con llama débilmente luminosa y es miscible con agua en todas las proporciones.
Se usa como solvente industrial, fabricación de formol, acetato de metilo y plastificantes. Como aditivos para gasolinas. Solvente en fabricación de colesterol, estreptomicina, vitaminas y hormonas, desnaturalizante para alcohol etílico. En la industria en general se usa como solvente en la fabricación de lacas, películas, plásticos, jabones, textiles, cuero artificial. En la preparación de removedores de pinturas, barniz, para soluciones anticongelantes.
Líquido incoloro con olor Se emplea como sustituto del hexano en la característico de las extracción de aceites, en la elaboración de gasolinas, soluble en reactivos de laboratorio; como solvente para alcohol, éter y pinturas y en la industria papelera, como cloroformo. anestésico, para la preparación de adelgazadores y adhesivos como estándar para la determinación del octanaje en gasolinas, solvente para selladores y tintas. Líquido inflamable, Se usa especialmente como extractor de
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volátil e incoloro, componente de la gasolina y del petróleo, olor ligeramente aromático, soluble en alcohol, acetona y éter.
aceites vegetales, para efectuar reacciones de polimerización, como diluyente de pinturas, solventes en la preparación de adelgazadores, como alcohol desnaturalizado. Como materia prima para síntesis orgánicas, en la elaboración de thinners.
Ventajas y desventajas a nivel industrial de este método, referido a extracción por prensado.
o
El mayor problema es la perdida de solvente y la tecnología para la recuperación del mismo. La opción preferida para el manejo de residuos de solvente es con frecuencia su regeneración y recuperación mediante procesos tales como destilación, no obstante, consideraciones de tipo más bien económico que técnico hacen a veces desistir de su uso. Esto conlleva a la utilización de estos residuos como combustible alternativo. Sin embargo, tales usos requieren de una evaluación cuidadosa, y las características del residuo deben corresponder con la capacidad del proceso en el que se pretende realizar la combustión. Los solventes usados pueden ser reciclados mediante variados procesos con el propósito de reusar el producto como solvente o en mezclas de combustibles alternativos. Los productos que son reciclados para ser utilizados como solventes son refinados en unidades de destilación especialmente construidas, donde el solvente se separa en la forma de condensado de los componentes no volátiles, tales como resinas y pigmentos, que permanecen en el fondo del destilador. Los solventes sucios y residuos de destilación que son reciclados para ser usados como combustible, son generalmente recolectados y mezclados para satisfacer especificaciones predeterminadas para dicho combustible. Los solventes deben ser almacenados antes y después de su recuperación. Los solventes son transportados desde los recintos industriales, en camiones cisternas y tambores, hacia la planta de recuperación, donde son procesados y luego retornados al generador o vendidos a terceros para ser reusados. En comparación: Método de prensado mecánico: el principio de extracción mecánica se basa en la aplicación de presión sobre una masa de productos oleaginosos combinados en bolsas, telas, mallas u otros. Este proceso puede hacerse mediante prensas continuas o discontinuas. Cuando se trata de aceites delicados, o aquellos en los cuales el sabor o el matiz de sus propiedades son un componente clave, se necesita tener mayor cuidado en el control de los factores durante el proceso de elaboración. Aceites denominados como prensados en frío son en realidad prensados por expulsor en un ambiente con temperaturas controladas que se mantienen por debajo de los 120 grados F. Es importante señalar que mientras que en Europa existen rigurosos estándares para la terminología de prensado en frío (aceite totalmente sin refinar extraído a temperaturas por debajo de los 122 grados F), la frase “prensado en frío” ha sido usada erróneamente por muchos años en Estados
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o
Unidos, generalmente se la ha empleado como una técnica de mercadeo para aceites que han sido prensados por expulsor o hasta refinados (que someten al aceite a temperaturas hasta de 470 grados F) Método de extracción por solvente: este proceso se realiza con hexano, el cual elimina los constituyentes no oleosos, como la proteína y la fibra. Prácticamente es el único método para conseguir una extracción casi completa del aceite. Esquema General Del Proceso De Recuperación De Solventes.
Opinión referente a perdida de solvente y % de aceite encontrado.
En definitiva, la perdida de solvente es bastante clara, esto se debe a que este es un experimento de laboratorio y no un proceso industrial donde la recuperación de solvente sea una prioridad económica. La obtención de los 55.76% hace singular el proceso de extracción por solventes, sin embargo este proceso no protege componentes importantes en el aceite, lo cual es un problema par este tipo de aceites delicados, pero no así para la recuperación de aceites de tortas a nivel industrial, donde este proceso puede significar ganancias bastantes compensables.
