Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol 2, Num 3 (ene-jun) ISSN: 2737-6249  
Extracción de aceites esenciales de mandarina (Citrus reticulata) y palo santo (Bursera graveolens) por el  
método de arrastre de vapor  
DOI: https://doi.org/10.46296/ig.v2i3.0007  
EXTRACCIÓN DE ACEITES ESENCIALES DE MANDARINA  
(CITRUS RETICULATA) Y PALO SANTO (BURSERA  
GRAVEOLENS) POR EL MÉTODO DE ARRASTRE DE VAPOR  
EXTRACTION OF MANDARIN (CITRUS RETICULATA) AND  
PALO SANTO (BURSERA GRAVEOLENS) ESSENTIAL OILS BY  
THE VAPOR DRAWING METHOD  
1
2
Briones-Sornoza Henry Ricardo *; Guerrero-Intriago Dumar Andrés  
1
Universidad Técnica de Manabí, UTM. Portoviejo, Ecuador.  
Universidad Técnica de Manabí, UTM. Portoviejo, Ecuador.  
2
*Correo: hbriones9653@gmail.com  
Resumen  
Los aceites esenciales son fracciones líquidas volátiles, generalmente son mezclas homogéneas  
de hasta 100 compuestos químicos orgánicos, que se obtienen del material vegetal proveniente  
de los desechos. El presente trabajo tiene como objetivo extraer aceites esenciales de palo santo  
y de mandarina mediante el método de extracción por arrastre de vapor, para lo cual, se realizó  
el diseño, construcción y experimentación de un equipo a escala banco, implementando cálculos  
y fundamentos ingenieriles obtenidos de diferentes fuentes bibliográficas. Las pruebas que se  
realizaron en el equipo diseñado para la destilación por arrastre de vapor a escala banco  
presentaron los siguientes resultados: palo santo con rendimientos del 2,7985% y de 4,3425%,  
mientras que, la cáscara de mandarina obtuvo un rendimiento de 0,0816%, lo cual indica un  
resultado muy bajo en comparación al palo santo; sin embargo, comparado con otras  
investigaciones la extracción de aceite de mandarina obtuvo un mayor rendimiento.  
Palabras clave: aceite esencial, arrastre de vapor, diseño, extracción, mandarina, palo santo.  
Abstract  
Essential oils are volatile liquid fractions, several are homogeneous mixtures of up to 100 organic  
chemical compounds, which are the products of plant material from waste. The objective of this  
work is to extract essential oils from palo santo and tangerine using the steam drag extraction  
method, for which purpose, the design and construction and experimentation of a bank-scale  
team, implementation of analysis and fundamentals of engineering from different bibliographic  
sources. The tests that are in the equipment designed for the distillation by steam dragging on a  
bench scale presented as results yields with the palo santo of 2.7985% and 4.3425%, however,  
the tangerine peel obtained a yield of 0.0816%, which indicating a very low result compared to  
palo santo, however, compared to other bibliographic sources, the extraction of tangerine oil  
obtained a higher yield.  
Keywords: essential oil, steam entrainment, design, extraction, tangerine, palo santo.  
Información del manuscrito:  
Fecha de recepción: 25 de octubre de 2018  
Fecha de aceptación: 17 de diciembre de 2018  
Fecha de publicación: 10 de enero de 2019  
14  
Briones-Sornoza & Guerrero-Intriago (2019)  
1
. Introducción  
Los aceites  
fracciones liquidas volátiles, que  
los subproductos agroindustriales,  
siendo estos materiales residuales  
potenciales de partida para la  
esenciales  
son  
elaboración  
de  
productos  
generalmente  
homogéneas  
son  
de  
mezclas  
hasta 100  
comerciales importantes como lo son  
los aceites esenciales, los cuales  
compuestos químicos orgánicos.  
Según Navarrete et al., (2010) los  
aceites esenciales son metabolitos  
secundarios sintetizados por las  
plantas, producidos al momento de  
activarse mecanismos de defensa  
pueden  
brindar  
rendimientos  
económicos que contribuirían a  
minimizar los gastos que supone la  
gestión de residuos.  
2. Metodología  
con  
respuesta  
a
factores  
2.1. Procedimiento  
ambientales y ecológicos.  
En la figura 1, se muestra el  
diagrama de bloques para la  
extracción de aceites esenciales por  
el método de arrastre de vapor a  
escala intermedia o banco.  
La especie Bursera Graveolens (palo  
santo), ha sido objeto de estudio por  
varios  
investigadores,  
cuyos  
resultados obtenidos respecto a la  
composición de los extractos, del  
aceite y la actividad farmacológica  
reportados no son definitivos,  
mientras que de la naranja y la  
mandarina se extraen tres aceites  
esenciales: esencia de naranja o  
mandarina, que se obtiene de la  
cáscara del fruto; petigrain, que se  
obtiene de las hojas y ramillas; y  
esencia de neroli; extraída de las  
flores (Márquez, 2003).  
La protección del medio ambiente se  
ha convertido en un tema prioritario  
para los sectores gubernamental e  
industrial, por ello el presente trabajo  
se enfoca en el aprovechamiento de  
Figura 1. Diagrama de bloques para la  
extracción de aceites esenciales a  
escala banco  
15  
Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol 2, Num 3 (ene-jun) ISSN: 2737-6249  
Extracción de aceites esenciales de mandarina (Citrus reticulata) y palo santo (Bursera graveolens) por el  
método de arrastre de vapor  
2
.1.1. Materia prima  
2.1.4. Extracción por arrastre de  
vapor  
Para llevar a cabo el proceso de  
extracción de palo santo  
y
Una vez pesadas ambas materias  
primas se colocan en el equipo para  
proceder a la extracción por arrastre  
de vapor, este último proceso tomará  
un tiempo de 3 horas para una mayor  
eficiencia.  
mandarina en el extractor de aceites  
esenciales por arrastre de vapor a  
escala banco se realizó la colecta de  
las muestras de materia prima.  
2.1.2. Triturado  
2
.1.5. Separado  
La madera de palo santo se tritura  
hasta obtener astillas y virutas que  
El método de separación empleado  
utiliza un embudo de decantación, el  
cual se deja reposando por un lapso  
de 1 hora, obtenidas las dos fases  
(aceite y agua) se procede a separar  
el agua del aceite lentamente.  
pasaran  
por  
el  
tamizado  
respectivamente mientras tanto en la  
mandarina se le extrajo la cáscara  
para posteriormente secarla  
utilizada en el proceso.  
y
2.1.3. Tamizado  
2.1.6. Envasado  
Se realiza el tamizado de las astillas  
con el tamiz Nº 8 y el de las virutas  
con el tamiz Nº 4 para obtener las  
partículas con el tamaño adecuado,  
logrando así la retención total de las  
mismas en la parte superior del  
tanque extractor, el tamizado en la  
cáscara de mandarina no fue  
necesario ya que el tamaño de las  
cáscaras era el adecuado para la  
rejilla que se encuentra en el equipo.  
El aceite obtenido será envasado en  
frascos de color ámbar para  
preservar  
la  
esencia,  
y
la  
composición.  
2.2. Diseño del extractor por  
arrastre de vapor  
Antes de realizar el diseño del  
extractor hay que tener en cuenta la  
tabla 1, correspondiente al uso de  
simbología sus respectivos  
y
significados y unidades.  
16  
Briones-Sornoza & Guerrero-Intriago (2019)  
Tabla 1.  
Simbología del proceso  
Para el diseño del equipo extractor  
se realizaron cálculos a partir de las  
ecuaciones de diseño planteadas en  
la tabla 2.  
Tabla 2.  
Ecuaciones para el diseño del extractor por arrastre de vapor.  
17  
Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol 2, Num 3 (ene-jun) ISSN: 2737-6249  
Extracción de aceites esenciales de mandarina (Citrus reticulata) y palo santo (Bursera graveolens) por el  
método de arrastre de vapor  
2
.3. Cálculos de balances  
cantidad de materia prima que ha  
sido sometida al proceso de  
extracción por arrastre de vapor.  
En la tabla 3 se pueden observar los  
cálculos para los respectivos  
balances de masa y de energía.  
푎푒 푥 ⍴ꢀꢁ  
푥100  
mmpu  
%
푅푒푛푑푖푚푖푒푛푡표 =  
Tabla 3.  
Ecuaciones de balance de masa y  
energía  
Donde:  
ae: aceite esencial extraído (mL).  
⍴
ae: Densidad del aceite esencial  
(g/mL).  
mmpu: Masa de materia prima  
utilizada (g).  
2.4.  
Rendimientos  
de  
la  
experimentación  
3. Resultados y discusión  
La  
siguiente  
ecuación  
hace  
3.1. Diseño del equipo de arrastre  
referencia a la cantidad de producto  
obtenido a partir de una determinada  
de vapor  
Tabla 4.  
Características del diseño del extractor  
18  
Briones-Sornoza & Guerrero-Intriago (2019)  
3
.1.1. Cálculo de la masa  
V: Volumen del aceite esencial (mL).  
m: masa del aceite (g).  
En el cálculo de la masa de los  
aceites esenciales se utilizó el  
volumen máximo extraído en las  
especies vegetales y las densidades  
fueron tomadas bibliográficamente  
de trabajos previamente realizados.  
3.2.  
Dimensionamiento  
del  
extractor de aceite esencial  
En la tabla 5 se encuentra el  
dimensionamiento del equipo  
extractor de aceites esenciales a  
escala banco realizado en el  
presente trabajo.  
La densidad del aceite esencial de  
palo santo fue un dato bibliográfico  
que presentó un valor de 0,965 g/mL  
Tabla 5.  
Dimensiones del equipo extractor  
(Dellacassa, 2010).  
La densidad del aceite esencial de  
mandarina fue un dato bibliográfico  
que presentó un valor de 0,816 g/mL  
(
Fouad da Camara, 2017;  
&
González, 2004).  
3.3. Cálculos de balances  
3.1.1.1. Masa del aceite esencial  
Tabla 6.  
de palo santo  
Resultados del balance de masa y de  
energía  
푚 = 휌ae∗푉  
푚 = 0,965 g/mL∗4,5 mL  
푚 = 4,3425 g  
3.1.1.2. Masa del aceite esencial  
de cáscara de mandarina  
3.4. Rendimientos  
푚 = 휌ae∗푉  
3.4.1. Rendimiento del palo santo  
푚 = 0,816g/mL∗0,5 mL  
푚 = 0,408 g  
De los datos experimentales se  
obtuvo que cuando se trabaja con  
astillas (500gr) después de 3 horas  
de extracción, la cantidad de aceite  
esencial obtenido fue de 14,5 mL,  
Dónde:  
휌
ae: Densidad del aceite esencial  
(g/mL).  
19  
Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol 2, Num 3 (ene-jun) ISSN: 2737-6249  
Extracción de aceites esenciales de mandarina (Citrus reticulata) y palo santo (Bursera graveolens) por el  
método de arrastre de vapor  
por lo tanto, el rendimiento se calculó  
de la siguiente forma:  
Para el sistema se considera una  
pérdida del 10 %, por lo tanto:  
ꢂ4,5 ꢃl × ꢄ.965g/ꢃL  
푥100 =  
푄푝 = 0,1 푄T  
%푅 =  
5
ꢄꢄ g  
2
,7985 %  
푄푝 = 0,1 (3975210J)  
푄푝 = 397521J  
Cuando se trabajó con madera en  
forma de virutas (100gr) se  
obtuvieron 4,5 mL de aceite esencial  
recuperado, por lo tanto, el  
rendimiento del proceso se calculó  
así:  
3ꢅ7ꢆ21J  
ε = 1 −  
푥100  
3
ꢅ7ꢆ210J  
ε = ꢅ0%  
Rendimiento  
3.4.4.  
del  
intercambiador de calor  
4
.5 ꢃl × ꢄ.965g/ꢃL  
푥100 =  
ꢂꢄꢄ g  
%푅 =  
Tce − Tcs  
ε =  
ε =  
x100%  
4
,3425 %  
Tce − Tfe  
3
.4.2. Rendimiento de la cáscara  
110 − 3ꢆ  
x100%  
de mandarina  
110 − 20  
ε = ꢇ3,33%  
.5. Resultados obtenidos de las  
En los datos experimentales se  
obtuvo 0,5 mL de aceite esencial  
después de una extracción de 3  
horas, el rendimiento se lo determinó  
de la siguiente forma:  
3
extracciones  
El proceso de obtención de aceites a  
partir de palo santo se realizó tanto  
en astillas como en virutas según lo  
expuesto previamente; se pueden  
observar los rendimientos obtenidos  
a partir de astillas realizando 3  
extracciones para las diferentes  
cantidades de materia prima a  
procesar.  
ꢄ.5 ꢃl × ꢄ.8ꢂ6g/ꢃL  
푥100 =  
%푅 =  
5
ꢄꢄg  
0,0816 %  
3.4.3. Rendimiento del equipo  
extractor  
Refleja que el desempeño del equipo  
extractor  
en  
cuanto  
del  
al  
aprovechamiento  
calor  
suministrado al sistema.  
Qp  
ε = 1 −  
x 100  
QT  
20  
Briones-Sornoza & Guerrero-Intriago (2019)  
Tabla 7.  
Tabla 9.  
Extracción de aceite palo santo en  
astillas durante 1 hora y 3500 mL de  
agua  
Extracción de aceite de palo santo en  
tiempo de 3 horas y 3500 mL de agua  
En la producción de aceite de  
mandarina se utilizó la cascara seca,  
donde se realizaron 3 repeticiones a  
diferentes cantidades de materia  
prima observadas en la tabla 8,  
donde el tiempo de extracción fue de  
Las pruebas que se realizaron en el  
equipo diseñado para la destilación  
por arrastre de vapor a escala banco  
presentaron diferentes rendimientos  
para las dos materias primas  
empleadas. Con el aceite esencial  
de palo santo se obtuvo un  
rendimiento del 2,7985% para las  
astillas y 4,3425% para las virutas,  
comprobándose que la utilización de  
las virutas logra una mayor  
obtención de aceite esencial. Por lo  
tanto, en comparación a los datos  
expuestos por Mora (2014), de  
3
horas.  
Tabla 8.  
Extracción de aceite de mandarina  
durante 3 horas y 3500 mL de agua  
2,77% en astillas y 3,49% en virutas,  
En la tabla 9 se observan los  
resultados obtenidos durante las  
extracciones realizadas para el palo  
santo en forma de virutas con 3  
repeticiones para cada cantidad de  
materia prima durante el tiempo de 3  
horas de extracción.  
los rendimientos efectuados en el  
presente proyecto fueron superiores.  
Al trabajar con la cáscara de  
mandarina el rendimiento fue de  
0,0816%, lo cual nos indica un  
resultado muy bajo en comparación  
con el rendimiento obtenido para el  
palo santo, esto es debido a que se  
trata de una materia prima de origen  
cítrico  
y
además no posee  
21  
Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol 2, Num 3 (ene-jun) ISSN: 2737-6249  
Extracción de aceites esenciales de mandarina (Citrus reticulata) y palo santo (Bursera graveolens) por el  
método de arrastre de vapor  
cantidades considerables de aceites  
esenciales (Navarrete et al., 2010).  
producirá  
favorable.  
un  
rendimiento  
no  
Finalmente, con los datos expuestos  
se demuestra que la instalación del  
Se evaluó el rendimiento para cada  
una de las materias primas donde se  
realizaron extracciones por triplicado  
equipo  
extractor  
de  
aceites  
esenciales por arrastre de vapor  
para especies vegetales a escala  
banco tiene vialidad satisfactoria  
para la producción de aceites, ya que  
se obtienen resultados positivos  
superando a los datos bibliográficos  
expuestos anteriormente.  
en  
diferentes  
concentraciones,  
estableciendo que el rendimiento  
obtenido en la extracción del aceite  
esencial de palo santo (Bursera  
graveolens) es mayor con respecto  
al de mandarina (Citrus reticulata).  
Bibliografía  
4
. Conclusiones  
Dellacassa, (2010).  
Normalización de productos  
naturales obtenidos de  
especies de la flora aromática  
latinoamericana: proyecto  
E.  
Los cálculos para el diseño del  
proceso se realizaron considerando  
la cantidad de materia prima a  
procesar y la cantidad de vapor que  
se va a condensar. En función de la  
cantidad de vapor que se genera se  
procedió a calcular el área del  
intercambiador de calor para que  
ocurra el proceso de condensación.  
CYTED IV. 20. EdiPUCRS.  
Fouad, H. A., & da Camara, C. A.  
(2017). Chemical composition  
and bioactivity of peel oils  
from Citrus aurantiifolia and  
Citrus  
reticulata  
and  
enantiomers of their major  
constituent against Sitophilus  
Las  
condiciones  
óptimas  
de  
zeamais  
(Coleoptera:  
Curculionidae). Journal of  
Stored Products Research,  
operación para la extracción de  
aceites esenciales de especies  
vegetales (palo santo y mandarina)  
están relacionadas con respecto al  
tiempo y a la cantidad de materia  
prima que se introducirá en el tanque  
extractor, cabe considerar que la  
materia prima que contenga baja  
cantidad de aceites esenciales  
73, 30-36.  
González-Villa, Á. (2004). Obtención  
de aceites esenciales  
y
extractos  
plantas  
etanólicos  
del  
de  
Amazonas.  
Ingeniería Química.  
Márquez, L. (2003). Extracción del  
aceite esencial de mandarina  
(
Citrus reticulata) utilizando  
22  
Briones-Sornoza & Guerrero-Intriago (2019)  
dióxido de carbono en  
condición supercrítica como  
solvente. Trabajo especial de  
Grado, Universidad Central  
Navarrete, C., Gil, J., Durango, D., &  
Garcia, C. (2010). Extracción  
y caracterización del aceite  
esencial  
obtenido  
agroindustriales.  
7(162), 85-92.  
de  
de  
mandarina  
residuos  
Dyna,  
de  
Venezuela,  
Caracas-  
Venezuela.  
7
Mora-Moscoso, G. A. (2014). Diseño  
de una planta para la  
extracción del aceite esencial  
de palo santo (Bursera  
graveolens)  
mediante  
destilación por arrastre de  
vapor (Bachelor's thesis,  
Escuela Politécnica Nacional,  
Quito, Ecuador).  
23