Fundamento
Por efecto de la temperatura del vapor (100 ºC) en un cierto tiempo, el tejido vegetal se rompe liberando el aceite esencial, el cual presenta en estas condiciones una presión de vapor:
PT = Pv + Pa
La fracción de aceite esencial en la mezcla de vapor será:
Ya = Pa / PT
Adicionalmente el aceite esencial debe de ser insoluble en agua, ya que después del condensador, en el separador (Florentino) debe de formarse dos fases: una de aceite esencial y otra de agua. Si el aceite esencial presenta componentes solubles en agua estos quedarán en la fase acuosa que puede comercializarse como tal: agua de rosas, agua de jazmín, agua de ylang-ylang.
Diagrama
EquiposHervidor ó Generador de vapor
Es construido en colled-rolled de 1/8 ó 1/4 in, de 400 litros. Parte superior e inferior abombadas. Esta dotado de un nivel lateral tipo caldera de 1/2 in, conductos superiores de entrada de agua, válvula de desfogue, válvula de seguridad de 20 psi y salida de vapor en 1 in, manómetro de 30 psi, en la parte inferior tiene un ducto de 1 in para drenaje diario de residual de fondos. Una vez construido se le realiza prueba hidrostática de 20 horas con 150 psi sostenidas.
El hervidor se encuentra dentro de un hogar donde recibe los humos desde la parrilla que lo envuelven por la parte inferior y toda el área lateral. Este hogar se construye en ladrillo recocido, reforzado con varilla de 1/4 en anillos separados cada 30 centímetros de altura , con 4 soportes dobles verticales . Todo este conjunto se pega, se recubre interior y exteriormente con un mortero refractario (en partes: cemento 3, arena 3, caolín 3, 1 litro de silicato de sodio, agua para lograr la contextura apropiada) Este mortero debe de preparase y aplicarse prontamente ya que fragua muy rápido.
El hogar tiene de largo 120 centímetros, ancho 40 cm y alto 50 cm de estos los primeros 20 cm son para entrada de aire y 40 con de cámara de combustión. Estas cámaras están separadas por la parrilla que se construye en hierro de fundición.
Tanque extractor
Se construye en lámina colled rolled calibre 12, tiene una capacidad de 1800 litros, H/D 1.3, puede procesar de 350 a 450 kilos de material vegetal. Por la parte inferior se inyecta el vapor, que es distribuido por una flauta de vapor dispuesta en cruz , a 10 cm del fondo se encuentra una parrilla construida en varilla de 1/2 in. para soportar el material vegetal. El tanque se recubre con lana de vidrio de 1 in, y luego con tela poliéster. La tapa se fija al cuerpo del tanque con tornillos volcables de 1/2 in. El tanque es pivotante (volcable), y se fija a los soportes por varillas pasadores.
Condensador
Esta construido en tubo de 1 ½ in. de acero inoxidable calibre 20, los primeros 3 metros llevan anillos aleteados para inducir la condensación primaria , luego 16 metros del mismo tipo de tubo, inmersos en un canal de agua de enfriamiento.
Separador (Florentino)
Se construye en polietileno, normalmente tiene una capacidad de 20 litros. Por la parte e inferior fluye el agua condensada, dejando flotante en la parte superior el aceite esencial, que se recolecta finalmente en recipientes de vidrio ó de polietileno.
Factores que influyen en la extracción
Tiempo de secado del material
El eucalipto puede durar hasta 4 meses. La limonaria, la albahaca, la menta, la citronella si quedan en arrumes, generan hongos, los que transfieren un olor terroso mohoso al aceite, debido a la formación de ácidos grasos; por esto si el material no se procesa pronto ( 3 dias) se dispone en literas para su oreo.
Tiempo de extracción
Pasado un tiempo ya no sale más aceite y el vapor posterior causa el arrastre por solubilidad ó emulsión del aceite, presentando una disminución en el rendimiento (arrastre desde el florentino).
Presión del vapor
Si la presión del vapor de arrastre es muy alta (máximo 6 psi), se presenta hidrólisis en el aceite disminuyendo su calidad y su rendimiento.
Material del tanque
Preferiblemente debe de ser en acero inoxidable tipo 304.
Condensación interior
Se evita realizando una purga previa a los 30 minutos de iniciado el proceso y además, manteniendo el tanque bien aislado.
Factor de empaquetamiento
Si el material queda muy suelto, el proceso termina muy pronto, presentando un alto consumo energético; si queda muy apretado, el vapor se acanala disminuyendo el rendimiento del aceite, debe de estar entre el 0.15 a 0.25 % (el peso de un hombre es suficiente).
Distribución interior del vapor
Se logra colocando en le fondo del tanque, una flauta de distribución en cruz, para el vapor.
Eficiencia del condensador
Puede presentarse pérdidas si sale tibio (10 %).
Tiempo de residencia en el florentino
Sobretodo si el diámetro es muy pequeño se produce arrastre del aceite.
Envasado
Los aceites se envasan secos sin agua , en recipientes de vidrio, aluminio. Acero inoxidable, policarbonato, PET, PVC, polietileno , nylon. No usar poliestireno, hierro, cobre).
Manejo del agua
El agua del condensador, debe de reciclarse a una torres de enfriamiento por medio de bomba ó un ariete manual.
El agua del proceso puede realimentarse al hervidor (cohobación).
Material exhausto
El residuo se usa como compost, abonos, es celulosa hidrolizada. A los 5 meses como pilas, ya esta lista para abono.
Combustible
En el caso del eucalipto, petit grain, romero, las ramas sirven de combustible y la ceniza remanente se emplea para abono de la misma plantación . En el caso de hiervas como menta, limonaria, albahaca, se usa carbón.
En este proceso en la parte inferior del tanque extractor, el cual es normalmente basculante, se coloca agua, luego viene encima una parrilla que soporta el material que va a ser extraído. La salida de vapores, puede ser lateral al tanque o ubicarse en la tapa, pasa a un serpentín ó espiral enfriado por agua y posteriormente el vapor condensado y el aceite esencial se recolectan en un separador de fases ó florentino, el cual debe de tener la suficiente altura y diámetro para evitar la pérdida de aceite y además permita la recolección fácil del mismo. El tanque extractor es calentado con fuego directo en su parte inferior (el fondo y hasta 1/3 de la parte inferior del tanque se construye en alfajor de 1/8 in, material que resiste bien el calor y la oxidación), el vapor producido allí causa el arrastre del aceite esencial.
El material previamente debe de ser molido, macerado ó picado, para permitir mayor área de contacto entre el sólido y el solvente. El proceso ha de buscar que el sólido, ó el líquido , ó ambos, estén en movimiento continuo (agitación), para lograr mejor eficiencia en la operación. Se realiza preferiblemente a temperatura y presión ambientes. El proceso puede ejecutarse por batch ( por lotes ó cochadas) ó en forma continua (percolación, lixiviación, extracción tipo soxhlet). Los solventes más empleados son: Etanol, metanol, isopropanol, hexano, ciclohexano, tolueno, xileno, ligroína, éter etílico, éter isopropílico, acetato de etilo, acetona, cloroformo; no se usan clorados ni benceno por su peligrosidad a la salud. Los solventes se recuperan por destilación y pueden ser reutilizados.
