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Anales de SAIPA - Sociedad Argentina para la Investigación de Productos Aromáticos
VII REUNIÓN TÉCNICA NACIONAL - CASTELAR (Buenos Aires) - 1987
Volumen IX - 1992 - pág 11 a 21.
ASPECTOS ECONÓMICOS Y QUÍMICOS DE LA CITRONELA
Miguel A. Juárez * e Isaac Mizrahi **
RESUMEN
Se efectúa una actualización de la superficie cultivada en el país con citronela y de la producción y exportación de su aceite esencial entre los años 1977 y 1986. Se incluyen además, la demanda de los principales países importadores del mundo en el período 1976-1984 v la producción mundial de la esencia en este último año.
Se presentan también las diferencias más importantes entre las esencias tipo Java (Cymbopogon winterianus) y Ceylán (C. nardus), por medio del análisis físico-químico, la cromatografía en fase gaseosa y la espectroscopia infrarroja.
SUMMARY
The actual statistical state of the cultivated are with citronella ¡n the country and the production and export of its essential oil between the years 1977 and 1986 was considered.
The demand of the principal import countries of the world ¡n the period 1975-1984 and the world production of the essence in the last year is included.
The most important differences among the essences of Java (Cymbopogon winterianus) and Ceylan (C. nardus) types of the different productive regions by means of physico-chemical analysis, gas chromatography and infrared spectroscopy are presented.
INTRODUCCIÓN
La esencia de citronela encuentra importantes aplicaciones para perfumar jabones, insecticidas, detergentes y otros productos industriales y como materia prima para la extracción del geraniol y citronelal constituyentes básicos de las composiciones para perfumería. El citronelal es empleado también en la síntesis del hidroxicitronelal, citronelol, l-mentol y otros importantes compuestos aromáticos (1,2,7).
La esencia llamada de tipo Java se obtiene del Cymbopogon winterianus que es cultivado principalmente en la República Popular China, Indonesia, Argentina, India, Taiwan, Brasil y Guatemala, mientras que la de tipo Ceylán (Cymbopogon nardus), se cultiva casi exclusivamente en Sri Lanka (ex-Ceylán) (1,7, 12).
Por su porcentaje superior de alcoholes totales como geraniol y de aldehidos como citronelal, la esencia de tipo Java es de mayor valor comercial que la de Ceylán (4, 7).
La esencia que se produce en el país es de tipo Java, encontrándose localizados los cultivos casi exclusivamente en los Departamentos Guaraní y 25 de Mayo de la provincia de Misiones, principalmente en El Soberbio, Alba Pose, Colonia Alicia y Paraíso. En el transcurso de los años se han efectuado cultivos o ensayos en algunas zonas con pocas heladas, de Corrientes, Formosa, Chaco, Salta y Jujuy con buenos resultados, que no prosperaron por factores económicos adversos circunstanciales (2, 11,16, 18, 19).
Se realizan generalmente en el país dos cortes anuales, en primavera y verano, con un rendimiento de esencia en la destilación de 0,7% sobre material oreado y de 120 a 150 kg por hectárea. El momento más adecuado de cosecha es cuando las puntas de las hojas toman un color pardo, debiéndose dejar transcurrir entre corte y corte un mínimo de cuatro meses para obtener rendimientos satisfactorios. La duración de una plantación de citronela es de unos 5 a 10 años (3, 11).
La destilación se lleva a cabo en unas 2 horas cuando se emplea vapor directo, recomendándose una presión de trabajo de 1-2 atmósferas dado que existen menciones que a mayor presión de vapor (3-4 atm.), se obtienen esencias de inferior calidad. Empleando la llamada destilación a fuego directo, se requieren entre 3 y 4 horas (11).
Teniendo en cuenta la importancia de la superficie cultivada con citronela en el país, la producción y exportación de su esencia y que en los Congresos, Jornadas y Reuniones Técnicas Nacionales efectuadas por SAIPA con la participación del !NTA, no se han presentado comunicaciones específicas sobre esta especie y su esencia, se ha considerado que sería de interés comunicar los aspectos económicos y químicos más importantes de la citronela.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Las estadísticas oficiales y privadas, sobre superficie cultivada en el país y producción estimada de esencia entre ¡os períodos 1976/77 y 1985/86 {Tabla I); muestran que ambos valores han sido mayores entre 1978/79 y 1981/82 y que prácticamente duplican los correspondientes a los dos períodos precedentes. A partir de 1982/83 y hasta 1984/85 hubo una disminución de los valores, manteniéndose la superficie en unas 25CO-2700 hectáreas y la producción estimad s de esencia en 350-390 toneladas, para volver a aumentar en el período 1985/86 a cifras cercanas a las de 1981/82.
Al considerar la exportación de esencia entre los años 1977/1986, datos del INDEC (Tabla II), se observa que la mayor exportación se realizó entre los años 1980/1983 con un valor promedio de algo más de un millón de dólares y un volumen del orden de las 200 toneladas, cifras significativamente superiores a las exportadas en los años 1977 a 1979. En los tres últimos años indicados en esta tabla el monto disminuyó respecto de 1983, manteniéndose en unos 600-700 mil dólares anuales.
El precio promedio durante todos los años considerados ha sido de 4,60 dólares/kg, con un máximo de 7,10 dolases /kg en 1980. De esta tabla y la anteriormente mencionada surge como promedio de los últimos 5 años, que alrededor de un 40-50% de la producción nacional ha sido exportada, principalmente a México, Estados Unido; de Norteamérica, Uruguay, Francia y los Países Bajos.
En lo que respecta a la producción mundial de esencia, ella ha sido estimada en 1984 en 2300 toneladas, correspondiendo 1200 a China; 550 a Indonesia; 150 a Argentina; 120 a India y a Sri Lanka {ex- Ceylán); 50 a Taiwan; 40 a Brasil y cantidades menores a Guatemala y Colombia (15). El valor mencionado para Argentina correspondería más bien a la exportación de 1984, ya que la producción de ese año fue de 375 toneladas (Tabla I).
La importación de esta esencia por Estados Unidos de Norteamérica, Japón y algunos países de Europa, entre los años 1975 y 1984 (Tabla III), ha sido máxima en 1976 con un volumen de 3.170 toneladas, decreciendo con posterioridad a valores entre 1207 y 1734 toneladas, con una importación anual promedio para esa década de 1750 toneladas. El principal país Importador ha sido EE.UU., observándose en el caso de Japón una disminución sensible con los años, siendo muy baja a partir de 1981 (17).
En la tabla IV, se indican las características físicas y químicas de las esencias de citronela tipo Java y Ceylán según las más importantes normas nacionales e internacionales (4, 5, 8, S, 10). La principal diferencia entre ambas, es que las de Java contienen más citronelal (entre 30% y 45%) y alcoholes totales como geraniol (mínimo 85%), mientras que las de Ceylán presentan de 7 a 15% de citronelal y 55 a 65% de alcoholes totales.
Se observa además, una menor levorotación y un más bajo índice de refracción en las de Java.
La cromatografía en fase gaseosa (Tabla V), indica que estas últimas esencias presentan un porcentaje mayor de citronelal (30,6-47,7%) y de geraniol, citronelol y sus acetatos (33,6-54,6%) que la de Ceylán (4,1-14,7% y 24,3-30,6% respectivamente). Estas últimas contienen en cambio más hidrocarburos (superior al 20% ) -principalmente limoneno y canfeno- y metilisoeugenol (7,2-11,7%) (6, 13, 14,20).
El mayor porcentaje de d-citronelal e inferior de l-limoneno en las esencias de Java explican su menor levorotación, mientras que el bajo contenido de metilisoeugenol disminuye su índice de refracción.
La esencia de Argentina, separada con fines comparativos, es de tipo Java por su contenido de citronelal (34,8% ), geraniol (22,8% ) y citronelol + acetato de geranilo (14,9%) y bajo porcentaje de limoneno (3,3%) (Tabla V).
Los cromatogramas en fase gaseosa representativos de los dos tipos de esencia, obtenidos en Carbowax 20M (figura 1) (20); muestran que el de Java está constituido principalmente por los picos de citronelal (N° 28), citronelol + acetato de geranilo (N°42) y geraniol (N° 46). En cambio, en el de Ceylán aparecen una mayor cantidad de picos importantes, destacándose los de canfeno (N° 4), limoneno (N° 12) y metilisoeugenol (N°56), siendo comparativamente menor el de citronelal.
Los espectros infrarrojos característicos de las esencias tipo Java (superior) y Ceylán (inferior) (figura 2) (4) indican que el de Java es similar al obtenido con las esencias producidas en nuestro país, destacándose principalmente las bandas de citronelal a 1.725 cm-1, alcoholes (geraniol y citronelol) a 3400, 1100 y 1015 cm-1 y esteres (acetato de geranilo y citronelilo) a 1235 cm"1.
Al compararse los dos espectros, se observa que las esencias de Java contienen bastante más citronelal y apreciable más geraniol y citronelol. En cambio, las de Ceylán presentan un mayor porcentaje de limoneno a 885 cm-1 y especialmente de metilisoeugenol a 1510-15, 1265 y 1140-60 cm-1. Ello confirma los resultados obtenidos por cromatografía en fase gaseosa.
CONCLUSIONES
Las estadísticas suministradas destacan !a importancia del cultivo de la citronela en nuestro país y el valor de la producción y exportación de su esencia.
Se ha comprobado también, que por medio del análisis físico-químico y las técnicas instrumentales modernas como la cromatografía en fase gaseosa y la espectroscopia infrarroja, es posible diferenciar las esencias de citronela tipo Java y Ceylán producidas en el mundo.
Tabla I - superficie cultivada y producción de esencia de Citronela en el país entre los períodos 1976/77 a 1985/86
PERÍODO |
SUPERFICIE CULTIVADA - HECTAREAS |
PRODUCCIÓN ESTIMADA DE ESENCIA -TONELADAS |
1976/77 |
2.000 |
285 |
1977/78 |
1.900 |
270 |
1978/79 |
4.100 |
540 |
1979/80 |
4.000 |
605 |
1980/81 |
3.540 |
515 |
1981/82 |
3.300 |
470 |
1982/83 |
2.450 |
350 |
1983/84 |
2.640 |
375 |
1984/85 |
2.710 |
390 |
1985/86 |
3.150 |
450 |
Tabla II - Exportación de aceite esencial de Citronela - Años 1975 a 1986
AÑO |
TONELADAS |
DOLARES |
PRECIO DOLARES/KG |
1977 |
78,2 |
263.400 |
3,40 |
1978 |
116,8 |
400.400 |
3,40 |
1979 |
90,2 |
398.300 |
4,40 |
1980 |
163,0 |
1.158.700 |
7,10 |
1981 |
163,4 |
946.100 |
5,80 |
1982 |
223,1 |
1.167.100 |
5,20 |
1983 |
231,9 |
997.800 |
4,30 |
1984 |
173,4 |
745.700 |
4,30 |
1985 |
130,3 |
566.100 |
4,40 |
1986 |
176,0 |
667.000 |
3,80 |
Tabla III - Importación de esencia de Citronela por Estados Unidos de Nrteamérica, Japón y Países Bajos entre los años 1975 y 1984 - TONELADAS
AÑO |
EE.UU. |
REINO UNIDO |
FRANCIA |
JAPON |
ALEMANIA |
PAISES BAJOS |
TOTAL |
1975 |
374 |
- |
707 |
762 |
231 |
33 |
2.107 |
1976 |
1.035 |
446 |
742 |
484 |
226 |
237 |
3.170 |
1977 |
502 |
297 |
503 |
362 |
239 |
198 |
2.091 |
1978 |
476 |
195 |
250 |
166 |
111 |
141 |
1.339 |
1979 |
646 |
212 |
366 |
274 |
91 |
145 |
1.734 |
1980 |
512 |
178 |
298 |
132 |
80 |
154 |
1.354 |
1981 |
748 |
306 |
347 |
29 |
54 |
63 |
1.547 |
1982 |
644 |
136 |
271 |
16 |
54 |
86 |
1.207 |
1983 |
663 |
167 |
291 |
34 |
97 |
54 |
1.306 |
1984 |
844 |
214 |
300 |
33 |
105 |
143 |
1.639 |
Promedio |
644 |
239 |
408 |
228 |
129 |
125 |
1.750 |
Tabla IV - Características físicas y quimicas de las esencias de Citronela tipo Java y tipo Ceylán.
CARACTERÍSTICAS |
TIPO JAVA |
TIPO CEYLAN |
||||||
IRAM-SAIPA |
EOA |
FRANCESAS |
UNICHIM |
IRAM-SAIPA |
EOA |
FRANCESAS |
UNICHIM |
|
Indice de refracción a 20° C |
1,4630 a 1,4750 |
1,4660 a 1,4745 |
1,4660 a 1,4750 |
1,4660 a 1,4750 |
1,4790 a 1,4850 |
1,4790 a 1,4850 |
1,4780 a 1,4850 |
1,4790 a 1,4850 |
Densidad Relativa a 20° C/ 20° C |
0,881 a 0,900 |
0,879 a 0,897 |
0,879 a 0,896 |
0,878 a 0,895 |
0,890 a 0,910 |
0,893 a 0,907 |
0,889 a 0,906 |
0,894 a 0,906 |
Desviación polarimétrica a 20° C |
-0,5° a -6° |
-0,5° a -6° |
+2° a -0,5° |
0° a -5° |
-9° a -18° |
-9° a -18° |
-9° a -18° |
-9° a -18° |
Compuestos carbonílicos expresados como citronelal % |
35 a 45 |
30 a 45 |
32 a 45 |
30 a 45 |
7 a 15 |
7 a 15 |
7 a 15 |
7 a 15 |
Alcoholes totales expresados cmo geraniol % |
mínimo 85 |
85 a 97 |
85 a 95 |
mínimo 85 |
55 a 65 |
55 a 65 |
55 a 65 |
55 a 65 |
Tabla V - Porcentaje de los principales componentes hallados en las esencias de Citronela tipo Ceylán y tipo Java por cromatografía en fase gaseosa
COMPONENTES |
TIPO CEYLÁN |
TIPO JAVA |
ARGENTINA |
Alfa pineno |
2,2 - 2,7 |
menos de 1,0 |
- |
Canfeno |
7,6 - 9,8 |
menos de 1,0 |
- |
Limoneno |
9,5 - 11,3 |
0,1 - 4,0 |
3,3 |
Cis limoneno |
1,4 - 2,2 |
0,3 - 1,3 |
- |
Citronelal |
4,1 - 14,7 |
30,6 - 47,7 |
34,8 |
Linalol |
0,5 - 1,2 |
0,5 - 1,5 |
0,9 |
Cariofileno |
0,9 - 3,2 |
t - 2,1 |
0,1 |
Acetato de citronelilo |
0,9 - 1,9 |
0,9 - 7,7 |
2,5 |
Borneol |
0,4 - 6,6 |
menos de 1,0 |
- |
Citronelol + Acetato de geranilo |
6,4 - 8,4 |
13,4 - 17,8 |
14,9 |
Nerol |
0,6 - 1,0 |
0,2 - 0,5 |
0,3 |
Geraniol |
17,0 - 20,3 |
19,3 - 29,1 |
22,6 |
Elemol |
0,7 - 1,7 |
1,2 - 6,0 |
3,9 |
Metilisoeugenol |
7,2 - 11,7 |
0,1 -2,3 |
- |
|
|