PROGRAMA DE INGENIERIA DE ALIMENTOS, ALIMENTOS, UNIVERSIDAD DEL QUINDÍO QUINDÍO
Extracción sox!"t # "xtracción $or r"%!&'o ("sar a&)&sto a &)&sto Gó*"+ Ló$"+, (ar!os Anr-s Aran)o Toro.
Programa Programa de Ingeniería de Alimentos, Alimentos, Facultad de ciencias ciencias agroindustriales agroindustriales Universidad del Quindío - Colombia.
RESUMEN
En este este laboratorio se realizo una extracción extracción soxhlet y la extracción por reflujo dos tánicas de extra extracc cción ión con con solven solvente tes s en la que que se extraen los aceites (reflujo) ,y los colorantes por (soxhles), en donde los compuesto o los solv solven ente tes s se encu encuen entr tran an a temp temper erat atur uras as altas altas don tiene tiene un contac contacto to directo directo con con la muestra o por hoy en las industrias y los labora laborato torio rios s y los labora laborator torios ios no tanto tanto al rendimiento si no al grado de toxicidad que tenga sabiendo que toda sustancia qu!mica es toxica a demás existen mejores solvente para para extr extrae aerr los los acei aceite tes s como como lo es el benc bencen eno o a un mej mejor rend rendim imie ient nto o pero pero a niveles industriales se utiliza el hexano que no es tan toxico para la extracción de de los aceites y se busca una extracción que sea más eficiente para la extracción una tánica muy recomendad para la extracción es por reflujo por lo su eficiencia para la extracción de aceites" #na #na mes mescla cla se pued puede e extr extrae aerr de ella ellas s componentes cuya solubilidad en el solvente extra extract ctant ante e es muy muy baja baja debid debido o al efect efecto o acumulado de las m$ltiples extracciones en un caso particular la extracción extracción sohlet Palabras claves: solvente, rendimiento %oxicidad ABSTRACT
%his %his labora laborator tory y in a soxh soxhlet let extra extracti ction on &as &as performed and t&o tannic refluxextraction sol vent extraction in &hich the oils are extr extrac acte ted d (ref (reflu lux) x) and and the the dye dye (sox (soxhl hles es), ), &here herein in the the comp compou ound nd or solv solven ents ts are are foun found d high high temp temper erat atur ures es gift gift has has dire direct ct cont contac actt &ith ith the the samp sample le or due due toda today y in
industries and laboratories and laboratorie laboratories s not not so much much perfo performan rmance ce if not not to the degree of toxicity that have, 'no&ing that any chemical is toxic to other there best solvent to extract oils such as benz benzen ene e to bett better er perf perfor orma manc nceb ebut ut to industria industriall levels levels hexane hexane is used &hich &hich is not as toxic to the extraction of oils and see's a more efficient extraction to extr extrac actt a very very reco recome mend ndad ad tann tannic ic for for the the extr extrac acti tion on is at refl reflux ux effi effici cien ency cy for for the the extraction of oils" mix of them can can be extracted extracted components components &hose &hose solubility solubility in the extract extracting ing solvent solvent is very ery lo& lo& due due to the the cumu cumula lati tive ve effec ffectt of mult multip iple le extr extrac acti tion ons s in a part partic icul ular ar case case theextraction theextraction sohlet solvent, yield Keywords: toxicity
I. INTRODUCCIÓN
En la extracción liquido solido se usa a menu menudo do para para la extr extrac acci ción ón un prod produc ucto to natural solido a partir de su fuente natural "se esco escoge ge un solv solven ente te que que sele select ctiv ivam amen ente te disuelva disuelva el comp compues uesto to desead deseado o pero que deje los sólidos insolubles indeseados en la fuente natural" *os vapores vapores suben suben por por el lado lado izquie izquierdo rdo haciendo el condensado donde condesan el liquido condensado cae dentro del dedal que contienen solid lido la vaporización del condensado el proceso de sifoneo se repite varia varias s vece veces s y produc producto to que que se desea desea se concentran concentran en balón de destilación" destilación" En la extracción por reflujo u gran numero de reac reacci cion ones es en qu!m qu!mic ica a orgán orgánic ica a se realiz lizan con estos montajes permite mant manten ener er la reac reacci ción ón a temp temper erat atur ura a constante (p"e del disolvente) el tiempo que sea necesario y sin p+rdida del disolvente ()
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-e debe deben n asar asar dist distin inci cion ones es un acei aceite te natural del repollo repollo morado" morado" .or disolventes" () -e debe ebe hace acer dis distinc tincio ion nes entre tre los los aceites naturales de lo que se va a extraer por disolventes y aceites esenciales que se recuperan recuperan por por destilac destilaciones iones dos ejem ejemplo plos s notables son los aceites esenciales que se recuperan por por destilación un ejemplo ejemplo son son la extr extrac acci cion ones es de las las flor flores es en el cual cual el alcohol alcohol fenilitelico fenilitelico se pierden pierden en en porción porción en la porción acosas del destilado, uy el aceite de azahar" En el cual el aceite con tiene una cantid cantidad ad m!nim m!nima a antra antranila nilatod toda a metilo metilo del del aceite extra!do extra!do del del colorante tiene una sexta parte de este compuesto" (/) *os colorantes ofrecen en los alimentos se debe en unos cosas a la presencia natural de los pigmentos y en otro a las sustancias intencionalmente a0adidas como los aditivos emple empleado ados s para para simul simular ar la frescu frescura ra de las carnes carnes o las las hortali hortalizas zas tambi tambi+n +n se usan usan colo colora rant ntes es o adit aditiv ivos os colo colora rant ntes es con con el prop ropósit ósito o de hacer mas mas atr atracti activ vos los los alimentos a vista de los pigmentos naturales de las frutas y hortaliza izas suelen ser antiox antioxida idante ntes s algun algunas as posee poseen n estruc estructur turas as que no encajan en ninguno de estos grupos (1) II MATERIALES Y REACTIVOS MATERIALES REACT EACTIIVOS Y SOLVENTES *a fuente natural repollo morado Equipo soxhlet completo .apel filtro Erle Erlenm nmey eyer er de 22 22 ml 3ortero con mazo 4otavapor Equip uipo por por reflu flujo completo .robeta 22ml Embudo de ca0o corto 5arilla 5arilla de agitación
/
IIIPROCEIMIENTO E!PRIMENTAL E!PRIMENTAL *a parte experimen mental consta de dos montaj montajes es el primero primero donde donde se introdujo introdujo las hoja hojas s de repollo repollo para para la extra extracc cción ión de los colorantes de el repollo el solvente ( ) hay que decir que que este montaje montaje iba conectado conectado a dos mangueras una donde entraba el agua y otra por donde donde sal!a "demás "demás para tener una buena buena extra extracci cción ón a que mase masera ra para para que que para para que haya haya un mejo mejorr contac contacto to con con los solventes En la figura se muestra el otro montaje que se utiliza donde se calienta para la extracción de los colorantes donde luego se condensan condensan los colorantes En la figura figura / se presento presento un monta montaje je para para la extracción con soxhlet en donde se coloco el material natural al cual se le extrajo a el
"#$%ra & 'o(a)e *or re+l%)o
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"#$%ra , 'o-(a)e *ara %-a e.(racc#o- coso./le( RESULTAOS RESULTAOS Y ANALISIS En este este labora laborator torio io se realis realisio io un mont montaj aje e para para la extr extrac acci cion on de los los colo colora rant ntes es este este pros prosed edim imie ient nto o es de cuid cuidad ado o con con los los solvente solventes s utisados utisados para este este prosedimi prosedimiento ento por que no se pueden pueden dejar dejar los solvente solventes s secar en el balon por que se pueden reventar para este prosediminti se tiene que colocar un flujo de agua constante para que pudan infrir el vapor para que pueda conde condensa nsarr y quedar quedar en los colora colorante nte que que estamos extrayendo extrayendo y tine que mirar mirar que no queden fugas por que se pierde material de la extraccion " -e filtr filtran an los los solv solven ente tes s con con el colo colora rant nte e , aunq aunque ue el mont montaj aje e se real realiz iza a por por sesr sesrie ie etapa etapas s much muchos os de los colora colorante ntes s son muy muy sencib sencibles les a temp tempera eratur turas as eleva elevadas das por por lo que que un solv solven ente te muy muy calie calient nte e se pued pueden en degradar lo ideal son cinco sifones es desir (cundo este suba y buelba a caer por efetos del vapr condensado
%iempos "/7 "/7 min min
6escripcion (cambios) -e noto noto un colo color r morado fuerte en los troso trososo so de repollo repollo ,
18"17min
92"1min
91"1:min
;8";:min
0
extrayendo una peque0a cantidad en la aber abertu tura ra que que se encu encuen entr tra a al lado lado " los trosos de repollo cada cada vez vez se ponia ponian n mas secos, como la tecnic tecnica a no era dejar dejar secar lo que se tenia adentro su refige refigeran rante te actuab actuaba a subien subiendo do , el vapor vapor,, las gotas de condensado condensado bajan y se vuelv uelven en rico rico en vapor pero a la vez de esa sustancia" El agua que se encontraba en la parte de abajo se fue agotando y las gotas de cond conden ensa sado do se hacian mas rapidas" El liquido fue bajando bajando,, tomando tomando el que estaba escaso , el predominante, unas peque0as gotan iban cayendo" -e obtubo el priemr cifon, se bajo todo el liquido liquido hacia hacia la parte inferior ior del balon plano y se siguio ebullendo -e apaga la estufa y se finaliza la practica
tabla en lo anterior se puede obserbar que el laboratorio laboratorio se realiso realiso sin dificulta dificultades des ya ya que en montaje estaba bien acomodado, no se encon encontra traban ban fuga fugas s de vapor vapor gracia gracias s a esto pudimos observar los tiemposcorrectos para la extracion" extracion" CONCLUCIONES
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extracc extraccion ion continua continua solido solido liquido" liquido" demas demas de esto a niv nivel indu indust stri rial al se utuli tuliz zan colorantes especiales como curcumina,riboblavina, curcumina,riboblavina, cochinilla entre otros"
RE"ERENCIAS
=hon jair jairo o >arci >arcia a y Euni Eunice ce rio ?uimi ?uimica ca 0=hon exrimental exrimental :/, :1 :1 :9 (/22 >eorge ge t" aust austin in manu manual al de pros proses esos os 0 >eor quim quimic icos os en la indu indust stri ria a ;:1 ;:9 (o'a ;:1 (877) @Aarry johnstone fisher analisis moderno del los alimentos alimentos ;11 ;19 (88) (88) ANE!OS ) una vez vez extraido extraido el colorante colorante dese fuente natural como se separan del solvente y como se pueden obtener puroB despues es de la extra extracio cion n se proced procede e a R1 despu realizar realizar las etapa de extract extracto o obtenido obtenido con una una solu soluci cion on de acet aceton on , agua agua y eter eter de petroleo en partes iguales para remover los componentes solubles en el agua ( polares ) esta esta exta extarcc rccion ion liquido liquido liquid liquido o se realiz realiza a 1 veces par para ase asegura urar la limp limpie iez za de la solucion final /) diferencias y simil militu itudes entre las extraciones por reflujo y extracion soxhles cul sera mas por queB
a) la destilacion por arrastre de vapor es una tecni ecnica ca usada par para sepa epar sust ustancia ncias s organicas insoluble en agua y ligera mente volatils quese encuentran en la mezcla como resina o sales inorganicas b) cuando se tiene un a mezcla de liquido que no son son misibles entre entre si se tiene un tipo de destilacion que sigen las leyes de dalton sobre las presiones parciales c) como resultado de este comportamiento comportamiento y cuando cuando unos unos de los compon componente entes s es agua agua el trabajo a presion atmosferica se pueden separar un componente de mayor punto de ebullicion que el del agua que una temperatura menor a 22C (8/Cdf)
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d) devido a lo anterior como esta tenicas tenicas se puden separ sustancias inmicibles en agua y que se descomponen a su temperatura de ebulli ullici cion on o cer cero de ella lla por lo que se emplean con frecuencia para separar aceites esenciales naturales que se encuentra en las l as hojas casc ascaras ras o semil millas las de algu algun nas plantass ( te te limon menta menta canela cascara de naranja limon anis pimienta ) e) los aceit aceites es esenc esencial iales es tambi tambien en puede pueden n aislamiento sera de pureza y rendimiento del aceites esenciales 1) consultas consultas los colorante colorantes s mas conocidos conocidos sus fuentes naturales y usos mas sobresalientes *os colorante colorantes s naturale naturales s son considera considerados dos en general como iconos y consecuetemente las limitacio limitacione ne espesific espesificos os en su utilizacion utilizacion son son menor menores es que que las que efet efetua uan n a los menores que que las las que efe efectu ctuan alo alos colorantes artificiales E 22 de curcuma Estos colorantes colorantes de curcuma curcuma es el colorante del curcuma especia obtenido del rizoma de las plantas del mismo nombre cultivado en la india en tecnologia de alimentos se utilizan ademas del colorante parcialmente purifica icado , la especie completa y la orreolesina en estos casos los efectos es tambien es de aromatizantes " las especies es un componente fundamental del curry , al que que conf confie iere ren n su colo colorr amari marill llo o inte intens nso o cara carate teri rist stic ico" o" -e util utiliz izan an tamb tambie ien n como como colorante colorantes s de montez monteza a en preparador preparador para para sopas sopas y en alguno algunos s produ produto tos s carni carnicos cos "es tambien un colorante tradicion ional de deriv derivado ados s lacteos lacteos , se puede pueden n utilizar utilizar sin mas limites limites que las buenas buenas practicas practicas de fabricaci fabricacion on en muchas muchas aplicasion aplicasiones es , con execiones execiones como los conservas conservas de pescado en la que el maximo legal es de /22 mgD'g las las cons conser erva vas s vege vegeta tale les s y el yogu yogurr es de 22mgD'g y en el queso fresco el el que el maximo es solo /:mgD'g El colo colora rant nte e de la curc curcum uma a se abse abserb rben en relativamente relativamente pocoen el intestino y aquel que se absor absorbid bido o se elimin elimina a rapida rapidamen mente te por
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vida biliar tiene una toxidad muy peque0a la espe especi cie e compl complet eta a es capa capaz z de induc inducir ir cier cierto tos s efec efecto tos s de tipo tipo tera terato toge geni nico co en algu alguno nos s expe experi rime ment ntos os "las "las dosi dosis s diar diaria ias s admisibles para osm es provisionalmente de hasta 2, mgD'g mgD'g de colorante colorante y es 2,1 mgD'g mgD'g de oleorrecinas para mas informacion informacion E 2 la riboblavin riboblavina a y la ribovoflav ribovoflavida ida es una vitamina de grupos , concretamente la denominada / es la subtancia que da color amarrilo al suero de la leche alimentos que es la principal fuente de aporte junto con el hiagado hiagado , indust industrialm rialmente ente la la rivoflavo rivoflavoni ni se obti btiene enen por por sin sintec tecis orga rganica nicas s y por ,met ,metod odos os de biot bioten enol olog ogia ias s como como los los colorantes tinen la ventaja de ser estables frente frente al calent calentam amien iento to y el inconv inconveni enient ente e que son expuestaas expuestaas al frente de la luz solar o al pros prosed eden ente te de la luz flor flores esen ente te es capaz capaz de inciar inciar reacci reacciones ones que altera alteran n el arom aroma a y el sabo saborr de los los alim alimen ento tos s esto estos s efetos puden ser importantes por ejemplo en la leche esterilizada envasadas en botellas de vidrio Este aditivo es utilizado relativamente relativamente poco cuando se emplean de colorantes E /2 /2 coch cochil illin lina a acid acido o carm carmic icos os el acid acido o carmico una subtancia quimica compleja se encue encuentr ntran an presen presentes tes en la hembr hembras as con con crias de ciertos insetos de la familia lia coccidaer cactus durante el siglo pasado pasado el principal principal centro centro de producci produccion on fueron fueron las islas canarias pero atulmente en otros paises americanos americanos los insectos insectos que que producen producen esta esta suntancias son peque0os asta que tal punto que faltan unos 22mil 22mil para obtener obtener un 'g de producto, pero son muy ricos en colorantes , alcansando asta el /2 F de su peso seco "el colorante se forma al unirse la suntancia extraida con agua caliente de los inceptos ,que por si misma no tienecolor , como un un metal como el el aluminio , o el calsio que para para alguna algunas s aplica aplicasio siones nes ( bbebi bbebidas das esialmente )con el amoniaco E;2 el caramelo es un colo olorante de compocion comleja y quimicamente no bien definida , obtenido por el calentemiento de una azuca azucarr come comesti stible ble (sacar (sacarosa osa y otros otros ) bien solo , o bien mesclado con deteminadas
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suntacias quimicas " seg$n las suntacias que se traten se distingen 9 tipos G obte obteni nido do cale calent ntan ando do el azuc azucar ar en mas mas adiciones adiciones o bien a0adiendo a0adiendo tambien tambien acido acetico , citrico " fosforico o sulfuricoa este producto mse le conse caramenlo vulgar o caustico /" obte obteni nido do calen calenta tand ndo o el azuca azucarr con con anhidrido sulfurso o sulfito sodico o potasico 1" obteni tenido do calen lentand tando o el azu azucar con amoniaco o con una de sus sales (sulfato, carbonato o fosfato amonico) 9" obtenido calentando el azucar con sulfito amon amoniac iaco o o con con una mezc mezcla la de anhid anhidrid rido o sulfuroso y amoniaco" El caramelo caramelo se produce de de forma natural al calentar calentar productos productos ricos en azucares azucares , por ejemplo en el horneado de los productos de botelleria y galletas, fabricacion de guir guirla lach ches es,, etc" etc" El tipo tipo es asim asimil ilab able le al azucar quemado obtenido de forma domestica Hpara uso en reposteria"