Cinética de hidrodestilación asistida por microondas (MWHD) en la extracción de aceite esencial de semillas de anís (Pimpinella anisum L.)

Abstract

Dentro del campo de la destilación convencional (HD), la hidrodestilación con asistencia de microondas (MWHD) es una técnica de vanguardia que utiliza a microondas como el componente principal para la destilación de aceites esenciales (AE). La finalidad de la investigación fue modelar el procedimiento de extracción y estudiar cómo los parámetros independientes inciden en el rendimiento de aceite esencial de anís. La constante k2, Cs y el coeficiente de difusión (Def) las cuales se determinaron mediante el modelado matemático de segundo orden y la difusión intrapartícula de Fick. Este proceso se realizó mediante una evaluación de regresión no lineal, los parámetros se validaron estadísticamente evaluando el error porcentual medio absoluto (MAE) y el coeficiente de determinación (R2). La cantidad resultante de la condensación se midió cada 30 segundos durante los 38 minutos que duró el proceso de extracción. Además, se utilizó un experimento factorial 33 para determinar las variables significativas que afectan a la extracción del aceite de esencial. Este enfoque tuvo en cuenta tres factores experimentales distintos: la duración de la irradiación (10, 15 y 20 minutos), los niveles de potencia de microondas (500, 700 y 900 W), y la proporción de sólido: líquido (S/L) 1:2, 1:3 y 1:5 g/ml. Se identificaron condiciones óptimas que resultaron en un rendimiento máximo del 2.1%, específicamente con una relación de S/L 1:5, potencia de microondas de 864 W y la duración de exposición a la radiación fue de 20 minutos. Los coeficientes de difusión de transferencia de masa fueron de 3.61x10-13, 6.57 x10-13, 6.75 x10-13 m2/s a 500, 700 y 900 W respectivamente. El análisis de la composición química por cromatografía de gases (GC) mostró que el anetol es el componente predominante, constituyendo el 90,20% y el 90,92% del aceite total obtenido mediante hidrodestilación asistida por microondas (MWHD) e hidrodestilación (HD), respectivamente.