Keywords
essential oil
solar cooking
distillation by steam drag
solar thermal energy
Abstract
Wild Mexican oregano Lippia spp. They are non-timber shrub plants with flowers, which are abundant in semi-arid Mexican areas. In the northern region of Jalisco it occupies up to 45,000 hectares and has yields close to 3 tons/ha. In addition, it has great ecological, economic and social importance in the area. One of the main products obtained from oregano leaves is the essential oil, used as a flavoring additive in foods and beverages, in addition to reporting antioxidant and antimicrobial properties. Worldwide, this oil has a market value of $16,140.00 million USD; However, in the study region, oregano is not exploited for this purpose despite its relative abundance. The oregano present in the area is characterized by its high oil content compared to other varieties, presenting yields of up to 3.0% w/w.
This study focused on the extraction of oregano essential oil by steam distillation at 95 °C using a hybrid solar-electric cooking system. The objective was to make this process, which conventionally requires a lot of energy, is expensive and has a negative impact on the environment, more sustainable. A performance of 3,015% was obtained, similar to both the equipment operated with 100% electrical energy and the solar thermal function. The profiles of the oil obtained were analyzed by thin layer chromatography, and differences were found depending on the distillation method used. The antioxidant activity of the oil obtained from solar cooking was also evaluated, and up to 128.19 and 17.02 mg of antioxidant per mL of oil were found by spectrophotometric methods and a peroxide index under 0.3 meq. O2/Kg, which indicates excellent quality regarding oxidation. It is concluded that this hybrid solar-electric cooking system is a promising option for the extraction of essential oils.
References
Aguirre Jiménez, A. A. (1990). Importancia de la producción de orégano en la Zona Norte de Jalisco. Carta Económica Regional, 3(13), 27-30. https://doi. org/10.32870/cer.v0i13.7233
Angurell, I., Casatmijana, N. y Caubet, A. (2010). Destilación por arrastre de vapor. En Manual de Prácticas. Química Orgánica I (1311) (Técnicas de laboratorio). Universidad Nacional Autónoma de México.
Arango Bedoya, O., Pantoja D., D., Santacruz Ch., L. y Hurtado B., A. (2012). Actividad antioxidante del aceite esencial de orégano (Lippia origanoides h.b.k.) del Alto Patía. Biotecnología en el Sector Agropecuario y Agroindustrial, 10(2), 79-86. https://revistas.unicauca.edu.co/index.php/biotecnologia/article/view/260
Badui Dergal, S. (2006). Química de los alimentos (4ª ed.). Editado por E. Quintanar Duarte. Pearson Educación.
Bardales Huamán, M. y Farfán Chaupis, M. R. (2018). Determinación de los componentes mayoritarios del aceite esencial del cedrón (Aloysia Triphylla) mediante destilación por arrastre de vapor (Tesis de ingeniería Química). Universidad Nacional del Callao. https://hdl.handle.net/20.500.12952/3537
Cuevas González, M. F. (2022). Valorización de los residuos agroindustriales del orégano mexicano y limón mexicano mediante la generación de productos enriquecidos con flavonoides (pinocembrina y hesperidina) de potencial interés biológico (Tesis de maestría en Agrobiotecnología). Instituto Tecnológico de Tlajomulco. https:// rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/4643
emr claight Enterprise (2023). Perspectiva del Mercado Latinoamericano de Aceite de Orégano [Informe]. https://www.informesdeexpertos.com/informes/mercado-latinoamericano-de-aceite-de-oregano
Flores Hernández, A., Hernández Herrera, J. A., López Medrano, J. I., Valenzuela Núñez, L. M., Martínez Salvador, M. y Madinaveitia Ríos, H. (2011). Producción y extraccion de aceite de orégan (Lippia graveolens Kunth) bajo cultivo en la Comarca Lagunera. Revista Mexicana de Ciencias Forestales, 2(3), 113-120. https://doi.org/10.29298/rmcf.v2i3.629
Fuentes López, A. y Fuentes López, C. (2023, 16 de junio). Determinación del índice de peróxidos en grasas comestibles [artículo docente]. Universitat Politecnica de Valencia. http://hdl.handle.net/10251/194295
Galván Calamaco, Z., Ramos Clamont Montfort, G., Marszalek, J. E. y Vargas González,
G. (2023). Revisión sobre el orégano mexicano Lippia graveolens hbk. (Sinonimia Lippia berlandieri Schauer) y su aceite esencial. Investigación y Desarrollo en Ciencia y Tecnología de Alimentos, 8(1): 861-71. https://doi.org/10.29105/ idcyta.v8i1.109.
Garnica Flores, J. G. (1994). Ensayo de predicción del rendimiento de orégano (Lippia berlandieri Shawer) en la Zona Norte de Jalisco. Revista Mexicana de Ciencias Forestales, 19(76): 15-26. http://cienciasforestales.inifap.gob.mx/index.php/ forestales/article/view/1031
Hernández Domínguez, L. C., Abraham Juárez, M. R., Martínez Jaime, O. A., Pérez Becerra, L. y Mares Marea, E. (2016). Aceite esencial de orégano como potencial nutracéutico. Investigación y Desarrollo en Ciencia y Tecnología de Alimentos, 1(2), 453-458. http://www.fcb.uanl.mx/IDCyTA/files/volume1/2/4/78.pdf
Instituto de Información Estadística y Geográfica (iieg) (2022, agosto). Colotlán. Diagnóstico del Municipio. Gobierno del Estado de Jalisco. https://iieg.gob.mx/ns/
wp-content/uploads/2022/10/Colotlán.pdf
International Organization for Standardization (2017). iso 3960:2017 Animal and vegetable fats and oils — Determination of peroxide value — Iodometric (visual) endpoint determination 1 (5th ed.). https://www.iso.org/es/contents/data/standard/07/12/71268.html?browse=ics
McCabe, W. L., Smith, J. C. y Harriot, P. (2007). Operaciones unitarias en ingeniería química (7ª ed). McGraw Hill.
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 (Tesis de ingeniería en Química). Escuela Politécnica Nacional, Facultad de Ingeniería Química y Agroindustria. http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/7146
Mutlu-Ingok, A., Catalkaya, G., Capanoglu, E. y Karbancioglu-Guler, F. (2021). Antioxidant and antimicrobial activities of fennel, ginger, oregano and thyme essential oils. Food Frontiers, 2(4), 508-518. http://dx.doi.org/10.1002/fft2.77
Orona Castillo, I., Salvador Almazán, A. J., Espinoza Arellano, J. de J. y Vázquez, C. (2017). Recoleccion y comercialización del orégano (Lippia spp.) en el semi-desierto mexicano, un caso de estudio: Reserva Ecológica Municipal Sierra y Cañón de Jimulco, Mexico. Revista Mexicana de Agronegocios, 21(41), 684-95. https://doi.org/10.22004/ag.econ.266423
Ortiz-Rodríguez, N., Aguila-Leon, J., García-Valladares, O., Castillo-Téllez, B. y Martinez-Sarabia, F. (2021, 22-26 de noviembre). Tecnologías de secado solar: una revisión con enfoque a para aplicaciones agroindustriales a media y gran escala [ponencia]. II Congreso Nacional de Secado y Cocción Solar de Alimentos. Virtual. Universidad Nacional Autónoma de México, Universidad Autónoma de Ciudad de México y de Campeche, Universidad de Guadalajara, Centro de Investigación en Materiales Avanzados, S. C.
Reyes, C. J. y Ortega, R. S. (2002). Aprovechamiento, Manejo y Cultivo de Orégano en la Región Lagunera. Folleto para Productores N 6. sagarpa-inifap-cirnoc-celala. Rodríguez Álvarez, M., Alcaráz Meléndez, L. y Real Cosío, S. M. (2017). Procedimientos para la extracción de aceites esenciales en plantas aromáticas. Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste, S. C., Instituto Politécnico Nacional. http://cibnor.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1001/540
Silva-Beltrán, N. P., Portela Márquez, M.-L. A., Ruiz Cruz, S., Morán-Palacio, E. F. y Chaidez-Quiróz, C. (2022). Composición fenólica, actividad antihemolítica, antiinflamatoria y antibacteriana de propóleos del sur de Sonora. Biotecnia, 24(3), 77-86. https://doi.org/10.18633/biotecnia.v24i3.1746