Escalamiento del proceso de hidrodestilación para la obtención de aceite esencial de Tagetes lucida Cav.

Abstract

Given the need that society presents to replace chemical products with organic or natural products in agriculture, it is important to study the different plant extracts, as well as their obtaining and large-scale production. The extraction of essential oil from T. lucida was carried out by the hydrodistillation method. This project was developed in the facilities of the Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo. In this work, the methods, techniques, and factors for scaling up from the laboratory level to the pilot plant of the hydrodistillation process of essential oil of T. lucida were analyzed. To study the effects of the T. lucida oil extraction operation variables, an experimental design of 23 was followed with yield as the response variable and biomass, time, and solvent as operation variables. The physicochemical characteristics (refractive index, density, and major components) of the essential oil of T. lucida were analyzed by neural networks. The establishment of the phenomenological scaling model allowed obtaining yields of 0.2761% to 1.2460% for dry biomass and 0.5629% to 1.6024% for wet biomass, at laboratory scale yields of 0.0010% to 0.0017% were obtained for dry biomass and 0.1707% to 1.0377% for wet biomass. Therefore, it was concluded that the phenomenological model is viable for scaling to a larger scale.

Ante la necesidad que presenta la sociedad de reemplazar los productos químicos por productos orgánicos o naturales en la agricultura, es de importancia el estudio de los diferentes extractos vegetales, así como su obtención y producción a gran escala. La extracción de aceite esencial de T. lucida se llevó a cabo por el método de hidrodestilación. El presente proyecto se desarrolló en las instalaciones de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo. En este trabajo se analizaron los métodos, técnicas y factores para el escalamiento de nivel laboratorio a planta piloto del proceso de hidrodestilación de aceite esencial de T. lucida. Para el estudio de los efectos de las variables de operación de extracción de aceite de T. lucida se siguió un diseño experimental de 23 con el rendimiento como variable respuesta y la biomasa, el tiempo y el solvente como variables de operación. Las características fisicoquímicas (índice de refracción, densidad y componentes mayoritarios) del aceite esencial de T. lucida se analizaron por redes neuronales. El establecimiento del modelo fenomenológico de escalamiento permitió la obtención de rendimientos de 0.2761% a 1.2460% para biomasa seca y 0.5629% a 1.6024% para biomasa húmeda, a escala laboratorio se obtuvieron rendimientos de 0.0010% a 0.0017% para biomasa seca y 0.1707% a 1.0377% para biomasa húmeda. Por lo que se llegó a la conclusión de que el modelo fenomenológico es viable para el escalamiento a mayor escala.