Hidrodestilación
La hidrodestilación es un clase de destilación con arrastre de vapor aplicado generalmente para la obtención de extractos y aceites esenciales.
El origen de esta técnica se remonta a los primeros ensayos de extracción de aceites esenciales y aromas a partir de plantas aromáticas. Indicios del uso de esta técnica y del arrastre con vapor se han encontrado en ruinas en civilizaciones del medio oriente.
Esquema general de la hidrodestilación
El esquema general de una hidrodestilación consiste en un recipiente que contienen tanto el material a ser extraído como el solvente empleado en la extracción, generalmente agua. Un sistema de calentamiento permite agregar energía al recipiente lo que incrementa la temperatura del solvente hasta alcanzar la temperatura de ebullición.
A medida que la temperatura del solvente aumenta, los metabolitos de interés contenidos en las células del material extraído migraran del seno del material hacia el solvente. Los componentes volátiles comenzaran a evaporarse en equilibrio con el vapor del solvente.
El vapor generado en el recipiente de extracción es conducido a través de uniones de vidrio o metal a un condensador donde el vapor pasa a fase liquida gracias al intercambio de calor con un agente refrigerante, generalmente se emplea agua corriente.
El condensado es conducido a un recipiente de almacenamiento donde la diferencia de densidades entre el aceite esencial y el líquido de extracción permite se separación. Generalmente el producto de interés es el aceite esencial, sin embargo, en el liquido que acompaña el aceite esencial es posible encontrar metabolitos con una alta afinidad al agua, este liquido recibe el nombre de hidrosol.
Consideraciones generales de la hidrodestilación
En la técnica de hidrodestilación es necesario tener en cuenta algunos parámetros para asegurar una máxima extracción y la mejor calidad del aceite obtenido.
Uno de los parámetros críticos es el calentamiento. Este debe ser uniforme para evitar generar zonas calientes o hotspots que quemarían el material que se está extrayendo.
Para asegurar el calentamiento uniforme del material se pueden emplear diferentes estrategias como mantas de calentamiento, sistemas de agitación mecánicos o magnéticos y el simple movimiento del material generado por la ebullición del solvente.
Otro aspecto importante para tener en cuenta es la condensación de los vapores. Debido a la alta volatilidad de varios compuestos de interés es necesario que el sistema de refrigeración sea eficiente para evitar la perdida de volátiles.
Esto se puede lograr aumentando la longitud del condensador, que en el caso de montajes de laboratorio son condensadores rectos de vidrio o en el caso de aplicaciones industriales son condensadores de tubos concéntricos hechos con materiales como cobre o acero para facilitar la remoción de calor.
La capacidad de condensación también puede mejorarse aumentando el flujo de liquido de enfriamiento. En aplicaciones industriales es posible realizar el calculo de la cantidad mínima de liquido de refrigeración necesario para condensar una cantidad determinada de vapor generado en el recipiente de extracción.
A nivel laboratorio se pueden emplear sistemas cerrados de agua de refrigeración que permite la circulación de liquido a temperaturas inferiores a las del ambiente, aumentando la diferencia de temperatura y, por lo tanto, la remoción del calor del sistema.
También es posible el uso de mezclas refrigerantes y criogénicas que permiten la condensación de compuestos altamente volátiles.
