Optimización de un proceso de obtención de extracto acuoso de Ocimum sanctum L (albahaca morada) / Optimizing a process to obtain Ocimum sanctum L. (albaca morada) aqueous extract

INTRODUCCIÓN: Ocimum sanctum L. (albahaca morada) es una especie medicinal tradicional con efecto hipoglucemiante y otros de interés terapéutico. OBJETIVOS: optimizar una tecnología de obtención de extracto acuoso de O. sanctum y analizar la influencia de los parámetros de proceso. MÉTODOS: se estudió el efecto de 3 variables en el proceso de obtención del extracto acuoso de las hojas y su optimización a partir de la maximización de los sólidos totales en el extracto y los valores de recobrados, obtenidos en un reactor cilíndrico de laboratorio con geometría desescalada de un reactor industrial. El estudio de superficie de respuesta realizado, utiliza un diseño híbrido con 11 experimentos, logra analizar 3 factores en 5 niveles y da una respuesta adecuada a la necesidad de determinar la influencia de las variables de proceso y los valores óptimos para la extracción. RESULTADOS: la relación droga disolvente resultó ser la variable analizada que influyó con mayor significación en la extracción, aunque todas fueron significativas; y 100 ºC de temperatura, relación droga/disolvente (1:11) y 3 h de agitación, resultaron ser los parámetros óptimos de operación, para el procedimiento propuesto. CONCLUSIONES: se determinó cuáles de los factores estudiados tenían influencia sobre el proceso, se demostró su significación y, además, se logró optimizar una tecnología de obtención de extracto acuoso de O. sanctum determinando los valores más adecuados para los parámetros de operación.

INTRODUCTION: Ocimum sanctum L. (albahaca morada) is a traditional medicinal herb with hypoglycaemic action and other therapeutic effects.OBJECTIVES: to optimize a technique for obtaining aqueous extract from O. sanctum and to analyze the impact of the process parameters. METHODS: the effect of three variables in the process of obtaining aqueous extract from O. sanctum leaves was studied along with the optimization of this technique on the basis of maximizing the number of total solids present in the extract and the recovery values by using a lab cylindrical reactor with de-scaled geometry of an industrial reactor. The response surface study used hybrid design of eleven experiments, managed to analyze 3 factors at five levels and adequately responded to the need of finding out the impact of the process variables and the optimal extraction values. RESULTS: drug-solvent ratio was the most influential variable, being the most significant in the extraction, although all of them were significant. Also, 100 ºC temperature, drug/solvent ratio (1:11) and three hours for shaking were the optimal operational parameters for the suggested process. CONCLUSIONS: the factors having the highest impact on the process and their significance were found. Additionally, the technique to obtain O. sanctum aqueous extract was optimized by estimating the most adequate values for operational parameters.

Relación entre índice de refracción y sólidos totales en extractos acuosos de Calendula officinalis L. (caléndula) y Ocimum sanctum L (albahaca morada) / Association of the refractive index and the total solids in aqueous extracts from Calendula officinalis L (caléndula) and Ocimum sanctum L (albahaca morada)

INTRODUCCIÓN: los extractos acuosos de Ocimum sanctum L. y de Calendula officinalis L. tienen importancia para la elaboración de medicamentos herbarios. La concentración es uno de los pasos más importantes en el proceso de obtención de extractos acuosos secos. A escalas piloto e industrial, donde los volúmenes de extracto que se obtienen son mayores, resulta muy económica y factible la utilización del índice de refracción como parámetro de control de calidad que da un criterio indirecto de la concentración del extracto en cuestión. OBJETIVO: estudiar el comportamiento del índice de refracción contra la variación de la concentración de sólidos totales y determinar la ecuación que describe el proceso, para facilitar la estandarización del extracto y el paso de concentración. MÉTODOS: se realizaron las respectivas mediciones de índice de refracción a diferentes concentraciones de sólidos totales. RESULTADOS: se obtuvieron las curvas de mejor ajuste y la demostración estadística de su significación y la de los modelos utilizados para los extractos acuosos de O. sanctum y de C. officinalis, lo cual permite utilizar estas ecuaciones para agilizar el control de calidad en los procesos de concentración. CONCLUSIONES: las ecuaciones definidas a partir de los modelos de ajuste lineal permiten, perfectamente, realizar determinaciones de los sólidos totales a partir del índice de refracción, durante los procesos de concentración para ambos extractos acuosos.

INTRODUCTION: the aqueous extracts from Ocimum sanctum L. and Calendula officinalis L. are important to produce herbal medicines. The concentration is one of the fundamental steps in the process of obtaining dry aqueous extracts. At pilot and industrial scales, in which the extract volumes are higher, it is very economical and feasible to use the refractive index as quality control parameter since it provides an indirect criterion about the extract concentration. OBJECTIVE: to study the behaviour of the refractive index against the total solid concentration variations and thus to estimate the equation describing this process in order to make the standardization of the extract and the concentration step easier. METHODS: refractive index measurements at various total solid concentrations were made. RESULTS: the best fitted curves as well as the statistical demonstration of their significance and that of the models used for O. sanctum and C. officinalis aqueous extracts were estimated, which allows using these equations to facilitate the quality control in the concentration process. CONCLUSIONS: the equations based on the linear fit models make it possible to determine total solids for both aqueous extracts by using the refractive index.

Optimización de un proceso de obtención de extracto acuoso de Calendula officinalis Lin. / Optimization of a process of obtention of aqueous extract from Calendula officinalis Lin

El propósito de la presente investigación fue estudiar el efecto de 3 variables en el proceso de obtención del extracto acuoso de flores de Calendula officinalis Lin., así como su optimización a partir de la maximización de los sólidos totales en el extracto y los valores de recobrado, obtenidos en un reactor cilíndrico de laboratorio con geometría desescalada de un reactor industrial. El estudio de superficie de respuesta realizado, utilizó un diseño híbrido, el cual, con 11 experimentos, logra analizar 3 factores en 5 niveles y da una respuesta adecuada a la necesidad de determinar la influencia de las variables de proceso y los valores óptimos para la extracción. La relación droga disolvente resultó ser la variable analizada que influyó con mayor significación en la extracción aunque todas fueron significativas y 100 ºC de temperatura, (1/10) como relación droga/disolvente y 2,5 h de agitación, resultaron ser los parámetros óptimos de operación, para el procedimiento propuesto.

The aim of the present research was to study the effect of three variables in the process of obtention of aqueous extract from flowers of Calendula officinalis Lin., as well their optimization, starting from the maximization of total solids present in the extract, and the recovery values obtained in a lab cylindrical reactor with a non-scale geometry of an industrial reactor. The surface study of the response used a hybrid design, which with 11 experiments attained to analyze three factors at 5 levels, and to give an appropriate response to the need of determining the influence of the process variables and the optimal values for extraction. The drug/diluent ratio proved to be the analyzed variable that influenced the most on the extraction, although all the variables were significant. The optimal parameters for the operation were: a temperature of 100 ºC, a drug/diluent ratio of 1/10, and 2.4 hours of shaking..

Influencia del uso de aditivos sobre el rendimiento del proceso de secado por aspersión de extracto acuoso de Calendula officinalis L / Influence of the use of drying coadjuvants on the yielding of the aspersion drying process of aqueous extract from Calendula officinalis L

Para la obtención en forma de polvo de extractos de plantas, se emplea el secado por aspersión para preservar los componentes naturales presentes en estos. El uso de aditivos inertes como almidón y maltodextrina favorecen la recuperación del producto ya que actúan como coadyuvantes del secado. Los extractos vegetales secos son altamente higroscópicos, inconveniente que disminuye con la presencia de aditivos y que se traduce, a su vez, en garantía de un mayor tiempo de vida del producto. Para realizar este trabajo se utilizó extracto acuoso de Calendula officinalis L. Se realizaron diferentes corridas en un secador de spray de laboratorio, con distintas concentraciones de maltodextrina y almidón soluble. Se estudió la influencia de la concentración de aditivo sobre la recuperación del producto a través del rendimiento. Se obtuvo el mayor rendimiento con 15 por ciento de almidón soluble respecto a los sólidos totales del extracto. Se logró obtener un producto en forma de polvo mediante secado por aspersión con un rendimiento superior a 90 por ciento, útil para ser utilizado como materia prima en la elaboración de medicamentos de origen natural

The aspersion drying is used to obtain plant extract powder in order to preserve the natural components present in them. The use of inert additives such as starch and maltodextrine favors the recovery of the product, since they act as drying coadjuvants. The dry vegetal extracts are highly hygroscopic, an inconvenient that decreases with the presence of additives, which guarantee a longer lifetime of the product. The aqueous extract of Calendula officinalis L. was used to do this work. Different runs were performed in a lab spray drier with different concentrations of maltodextrin and soluble starch. The influence of the concentration of the additive on the recovery of the product was studied by means of the yielding. The highest yielding was attained with 15 % of soluble starch in relation to the solid totals of the extract . A powder product was obtained by aspersion drying with a yielding over 90 % that makes it useful to be used as a raw material in the manufacturing of drugs of natural origin