DETERMINACIÓN DE LAS CONDICIONES ÓPTIMAS PARA LA EXTRACCIÓN DE ACEITE DE LA SEMILLA DE CALABAZA ~CHILACAYOTE~ (CUCURBITA FICIFOLIA)

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S.E.P                                                   S.E.S                                              T.N.M.

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INSTITUTO TECNOLÓGICO DE AGUASCALIENTES

SUBDIRECCIÓN ACADÉMICA

DEPTO. DE INGENIERÍA QUÍMICA Y BIOQUÍMICA

TALLER DE INVESTIGACIÓN II

REPORTE DE INVESTIGACIÓN

“DETERMINACIÓN DE LAS CONDICIONES ÓPTIMAS PARA LA EXTRACCIÓN DE ACEITE DE LA SEMILLA DE CALABAZA ~CHILACAYOTE~ (CUCURBITA FICIFOLIA)”

Presentan:

Asesor: Ing. Gabriela Castillo Ibarra

Aguascalientes, Ags. Junio de 2018

1. Contenido

Agradecimientos        2

Resumen        4

1        Generalidades del proyecto        6

1.1        Planteamiento del problema        6

1.2        Objetivo general        6

1.3        Objetivo especificos        6

1.4        Justificación        7

1.5        Hipótesis        7

1.6        Alcances y limitaciones        7

2        Marco teórico        8

2.1        Antecedentes o marco histórico        8

2.2        Marco conceptual        9

2.3        Marco referencial        18

3        Metodología        20

3.1        Pretratamiento        20

3.2        Extracción        20

3.3        Destilación sencilla        22

3.4        Análisis estadístico        22

4        Resultados        23

4.1        Análisis estadístico de resultados        24

5        Conclusiones        26

6        Referencias bibliográficas        26

Figura 1 Cucúrbita ficifolia        9

Figura 2 Destilación sencilla        17

Figura 3 Equipo soxhlet        21

Figura 4 Columna de extracción        22

Figura 5 Efectos principales de la media  de solvente y la técnica        25

Figura 6 Interacción de los resultados        25

Tabla 1 Contenido nutrimental promedio de las cucurbitáceas        12

Tabla 2 Planteamiento del diseño experimental        23

Tabla 3 Volumen de aceite extraído        23

Agradecimientos

En primer lugar deseo expresar mi agradecimiento al asesor de este proyecto la Ing. Gabriela Ibarra Castillo, por la dedicación y apoyo que ha brindado a este trabajo, por el respeto a mis sugerencias e ideas y por la dirección y rigor que ha facilitado a las mismas. Gracias por la confianza, entusiasmo y nobleza al invertir su tiempo y conocimientos en la elaboración de este proyecto.

Así mismo, agradezco a mí querida universidad, porque en sus aulas recibo las más gratas enseñanzas que nunca olvidare.

Gracias a mis padres que son parte fundamental ya que siempre estuvieron apoyándome económica y emocionalmente, con su amor y dedicación durante todo el proceso.

A mis amigos más queridos; Islady, Mariana, Gabriela, Mitzeli, Valeria, Joel y Raúl que de una forma u otra siempre estuvieron apoyándome, animándome y ayudándome en esta etapa.

María Guadalupe Zermeño Jiménez

A mis padres

Por ser  el pilar fundamental en todo lo que soy, en toda mi educación, tanto académica, como de la vida.  Por haberme apoyado en todo momento, por sus consejos, sus valores, por la motivación constante que me ha permitido ser una persona de bien, pero más que nada, por su amor. Además de darme los ejemplos de perseverancia y constancia que los caracterizan y me han influido siempre.

A mis amigos

Que nos apoyamos mutuamente durante la elaboración del proyecto y que hasta ahora, seguimos siendo amigos: Zermeño Jiménez María Guadalupe, Santana Leos Juana Mitzeli, Jiménez González Mariana Giselle, Vázquez de Hoyos Diana Gabriela y Vázquez Delgado Valeria a  pesar de las dificultades que se nos presentaron seguimos juntas en las buenas y las malas, y por ser parte de mi vida, de mis momentos tristes y alegres.

A mis maestros en general

Gracias por el tiempo que dedican a esta hermosa profesión, por su dedicación, por sus esfuerzos, por su paciencia y compromiso, es mi base fundamental de mi desarrollo como persona, por sus consejos, enseñanza y sabiduría sé cómo afrontar de la mejor manera los problemas y obstáculos que a diario me voy a enfrentar.

Isaldy Floriceli Barajas Rodriguez

Primero que nada se les agradece a todos profesores que apoyaron el proyecto, ya que sin ellos y sus conocimientos no se habría logrado las condiciones óptimas para la extracción del aceite de chilacayote.

Al Instituto Tecnológico de Aguascalientes por la prestación de sus instalaciones y laboratorios para la realización del trabajo de investigación.

Y a nuestra asesora la Ing. Gabriela Castillo Ibarra que estuvo todo el tiempo apoyándonos en cualquier otro aspecto que ocupábamos.

Miguel Ángel López Monroy

Resumen

En la actualidad varios cultivos son desechados ya que no cumplen los estándares de calidad para su distribución. La cucúrbita ficifolia crece de manera silvestre, por lo que muchas veces no es recolectada y simplemente se desperdicia.

Por lo que en el presente trabajo se estudió la extracción de aceite de la semilla de chilacayote usando como solventes el alcohol isopropílico, gasolina blanca y hexano. Se utilizó la técnica de arrastre de vapor por solventes mediante dos equipos; columna de extracción y el soxhlet, de lo cual se obtuvo un extracto, resultado de la interacción entre la fase solida de la muestra y la fase vapor del solvente. La muestra se sometió a un proceso de pretratamiento que comenzó con el secado de las semillas exponiéndolas al sol por 4 días y posteriormente paso por un proceso de reducción de tamaño utilizando el quebrantador de mandíbulas para obtener una muestra con un diámetro promedio de 0.7 mm. Las extracciones se realizaron por periodos de 1 hora cada uno manteniendo una temperatura consistente para cada solvente: alcohol isopropílico 82 C, gasolina blanca 34 C y hexano 68 C. El extracto obtenido fue una mezcla de solvente y aceite, por lo que fue necesario someter la mezcla a una destilación simple. La variable de respuesta fue el volumen de aceite obtenido. Los resultados demuestran que los experimentos realizados con hexano presentan mayor cantidad de volumen obtenido, mientras que con el alcohol isopropilico se obtuvo una menor cantidad. Para la interpretación de los datos obtenidos se utilizó el software MiniTab 18, se propuso un diseño experimental factorial 2k con dos factores, el solvente a tres niveles y dos tipos de equipos (columna de extracción y soxhlet); se resolvió y se generó una tabla ANOVA al igual que las gráficas del efecto de la media.

Los resultados obtenidos permiten concluir que la técnica a utilizar no influye en el volumen final, pero el solvente si tiene efecto significativa en el volumen obtenido, el solvente más adecuado para esta extracción fue el hexano (pureza 99%) y la técnica con la que se obtuvo mayor volumen del extracto fue con el equipo soxhlet.

El producto obtenido es un extracto muy benéfico que podrá ser utilizado como aceite esencial, en la fabricación de biodiesel, cremas corporales etc. Ya que  su semilla contiene un 45.8 g en contenido en grasa así como 30 gramos de proteína. El solvente más adecuado es el hexano (pureza 99%) y la mejor técnica es con el equipo Soxhlet.

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