Optimization of castor seed oil extraction process using response surface methodology

Abstract

This work focuses on the study of the oil extraction yield from castor seed using three different seed conditions: whole, minced and bare endosperm. Taguchi design was used to determine the contribution of the following parameters: seed condition, seed load in the extractor, temperature, and pressure. It was proved that it is necessary to introduce the whole seed and that the presence of the pericarp increases the extraction yield. The contribution of the control factors has an extraction yield limit. After determining which factors contributed to the process, these were left at their optimum levels aiming to reduce the control factors to only two. The complete analysis was done using a surface response methodology giving the best parameter for temperature and pressure that allows a better yielding mechanical extraction. The oil extraction yield can be kept up to 35 % of the seed. Keywords: Experiment design, mechanical extraction, Ricinus communis L. RESUMENEste trabajo se centra en el estudio de la extracción y la producción de aceite de semillas de ricino usando tres diferentes estados de semillas: entera, partida y sin testa. Se utilizó un diseño Taguchi para determinar la contribución de los siguientes parámetros: estado de las semillas, cantidad de semilla en el extractor, temperatura y presión. Se demostró que es necesario introducir la semilla entera para aumentar el rendimiento de la extracción. La contribución de los factores de control tiene un límite de extracción en la variable respuesta (rendimiento). Después de determinar cuáles factores contribuían altamente al proceso de extracción y cuáles no, se procedió a dejarlos en los niveles de mayor contribución con la finalidad de reducir el número de factores de control a dos. Posteriormente se utilizó la metodología de superficie de respuesta para la optimización del proceso, dando como resultado los niveles óptimos para los factores de control temperatura y presión. De acuerdo con las pruebas, el rendimiento de la extracción del aceite se puede mantener en un 35 % de la semilla.

Experimental and theoretical assessment of phenomena linked with separation and purification of biodiesel from Ricinus communis seed oil

“…The values of the fatty acid composition of the plant seed oil were in consonant with what was obtained by Refs. [ 41 , 59 , [103] , [104] , [105] ]. Ramos et al [ 105 ] stated that fatty acid with double bonds (=) has the best quality as a first-class choice for the production of biodiesel because the components of biodiesel and oil are practically the same even after the process of transesterification.…”

Porosity Characterization of Carbon Fiber/Epoxy Composite Using Hg Porosimetry and Other Techniques

“…Hg Porosimetry and Taguchi Method Table 3 lists the void contents obtained through Hg porosimetry measurements followed by experimental design using a Taguchi L 4 array. Considering the variation in the void volume fraction, triplicate analysis was performed at the central level of each orthogonal array since this provides an independent estimation of the experimental error and allows the influence of noise on the response to be quantify, according to Ferreira et al [24] and Mosquera et al [25].…”

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“…En la Tabla 2 se muestran algunos parámetros fisicoquímicos de aceite crudo y biodiesel obtenidos de semillas de J. dioica. Se observa que el contenido de aceite extraído es comparable con otros cultivos oleaginosos; como higuerilla, 64.84 % (Goytia-Jiménez et al, 2010), Soya, 35.5 % (Mosquera et al, 2016) e incluso similares a otras especies del género Jatropha, 44.4 % y 56.5 % (Pradhan et al, 2012;Prasad et al, 2012).…”