CARACTERIZACIÓN DE LAS
PROPIEDADES DE LA MENTA ORIENTADA
A SU IMPLEMENTACIÓN EN MODELOS DE
DINÁMICA DE FLUIDOS COMPUTACIONAL
CFD
CHARACTERIZATION OF THE PROPERTIES OF MINT
ORIENTED TOWARDS ITS IMPLEMENTATION IN
COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS (CFD) MODELS
Omar Silverio Benítez
Tecnológico Nacional de México
Roberto Martín Urzúa Rangel
Tecnológico Nacional de México
Minerva Guadalupe Vargas Vega
Tecnológico Nacional de México
Leticia Santa Olalla Ocampo
Tecnológico Nacional de México
pág. 8508
DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v9i6.21975
Caracterización de las Propiedades de la Menta Orientada a su
Implementación en Modelos de Dinámica de Fluidos Computacional- CFD
Omar Silverio Benítez1
MG10091111@zacatepec.tecnm.mx
https://orcid.org/0009-0009-1417-5040
Tecnológico Nacional de México
IT de Zacatepec
Zacatepec Morelos, C.P. 62780
México
Roberto Martín Urzúa Rangel
roberto.ur@zacatepec.tecnm.mx
https://orcid.org/0009-0006-9267-6834
Tecnológico Nacional de México
IT de Zacatepec
Zacatepec Morelos, C.P. 62780
México
Minerva Guadalupe Vargas Vega
minerva.vv@zacatepec.tecnm.mx
https://orcid.org/0000-0003-3900-6293
Tecnológico Nacional de México
IT de Zacatepec
Zacatepec Morelos, C.P. 62780
México
Leticia Santa Olalla Ocampo
leticia.os@zacatepec.tecnm.mx
https://orcid.org/0009-0009-9720-9313
Tecnológico Nacional de México
IT de Zacatepec
Zacatepec Morelos, C.P. 62780
México
RESUMEN
En este estudio se realizó la caracterización de la Menta piperita, con el objetivo de determinar algunas
propiedades como el contenido de humedad gravimétrica, el cual juega un papel importante para
determinar el comportamiento de la densidad aparente, densidad real y la porosidad. Ambas densidades
son importantes para evaluar la porosidad. La densidad aparente se determinó mediante la picnometría,
este método es preciso dado que sus burbujas son eliminadas antes de realizar el peso. La densidad
aparente de determinó por el método de bulk density, el cual consiste en calcular el peso y volumen de
un cilindro, una vez que se tienen dichos valores se introduce el material orgánico y a este valor se le
resta el peso del cilindro y de divide entre el volumen. Cuando ya se determinaron ambos valores se
procedió calcular el valor de la porosidad, dicho valor es de suma importancia dado que se implementará
en una simulación en openFoam para poder observar el comportamiento de los fluidos durante la
extracción de aceites. Cualquier variación de la humedad o temperatura podría alterar la densidad
aparente y la porosidad. Un hecho muy claro al momento de calcular la humedad gravimétrica, durante
el proceso se observó que las muestras disminuyeron tanto el peso como el tamaño. En algunos casos
el agua presente en el material orgánico se enfrenta con el aceite para interactuar con el solvente,
ocasionando una disminución del rendimiento durante la extracción de aceite.
Palabras claves: densidad real, densidad aparente, picnometría, porosidad, menta
1 Autor principal.
Correspondencia: roberto.ur@zacatepec.tecnm.mx
DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v9i6.21975
Caracterización de las Propiedades de la Menta Orientada a su
Implementación en Modelos de Dinámica de Fluidos Computacional- CFD
Omar Silverio Benítez1
MG10091111@zacatepec.tecnm.mx
https://orcid.org/0009-0009-1417-5040
Tecnológico Nacional de México
IT de Zacatepec
Zacatepec Morelos, C.P. 62780
México
Roberto Martín Urzúa Rangel
roberto.ur@zacatepec.tecnm.mx
https://orcid.org/0009-0006-9267-6834
Tecnológico Nacional de México
IT de Zacatepec
Zacatepec Morelos, C.P. 62780
México
Minerva Guadalupe Vargas Vega
minerva.vv@zacatepec.tecnm.mx
https://orcid.org/0000-0003-3900-6293
Tecnológico Nacional de México
IT de Zacatepec
Zacatepec Morelos, C.P. 62780
México
Leticia Santa Olalla Ocampo
leticia.os@zacatepec.tecnm.mx
https://orcid.org/0009-0009-9720-9313
Tecnológico Nacional de México
IT de Zacatepec
Zacatepec Morelos, C.P. 62780
México
RESUMEN
En este estudio se realizó la caracterización de la Menta piperita, con el objetivo de determinar algunas
propiedades como el contenido de humedad gravimétrica, el cual juega un papel importante para
determinar el comportamiento de la densidad aparente, densidad real y la porosidad. Ambas densidades
son importantes para evaluar la porosidad. La densidad aparente se determinó mediante la picnometría,
este método es preciso dado que sus burbujas son eliminadas antes de realizar el peso. La densidad
aparente de determinó por el método de bulk density, el cual consiste en calcular el peso y volumen de
un cilindro, una vez que se tienen dichos valores se introduce el material orgánico y a este valor se le
resta el peso del cilindro y de divide entre el volumen. Cuando ya se determinaron ambos valores se
procedió calcular el valor de la porosidad, dicho valor es de suma importancia dado que se implementará
en una simulación en openFoam para poder observar el comportamiento de los fluidos durante la
extracción de aceites. Cualquier variación de la humedad o temperatura podría alterar la densidad
aparente y la porosidad. Un hecho muy claro al momento de calcular la humedad gravimétrica, durante
el proceso se observó que las muestras disminuyeron tanto el peso como el tamaño. En algunos casos
el agua presente en el material orgánico se enfrenta con el aceite para interactuar con el solvente,
ocasionando una disminución del rendimiento durante la extracción de aceite.
Palabras claves: densidad real, densidad aparente, picnometría, porosidad, menta
1 Autor principal.
Correspondencia: roberto.ur@zacatepec.tecnm.mx
pág. 8509
Characterization of the Properties of Mint Oriented Towards its
Implementation in Computational Fluid Dynamics (CFD) Models
ABSTRACT
In this study, the characterization of Peppermint was carried out , with the aim of determining some
properties such as gravimetric moisture content, which plays an important role in determining the
behavior of bulk density, real density and porosity. Both densities are important for assessing porosity.
The bulk density was determined by pycnometrics, this method is accurate since its bubbles are removed
before the weight is made. The bulk density was determined by the bulk density method, which consists
of calculating the weight and volume of a cylinder, once these values are obtained, the organic material
is introduced and this value is subtracted from the weight of the cylinder and divided by the volume.
When both values were determined, the porosity value was calculated, this value is of utmost
importance since it will be implemented in a simulation in openFoam to be able to observe the behavior
of the fluids during oil extraction. Any variation in humidity or temperature could alter the apparent
density and porosity. This was clearly observed when calculating gravimetric moisture content; during
the process, the samples decreased in both weight and size. In some cases, the water present in the
organic material reacts with the oil to interact with the solvent, causing a decrease in yield during oil
extraction.
Keywords: true density, apparent density, pycnometry, porosity, mint
Artículo recibido 30 noviembre 2025
Aceptado para publicación: 30 diciembre 2025
Characterization of the Properties of Mint Oriented Towards its
Implementation in Computational Fluid Dynamics (CFD) Models
ABSTRACT
In this study, the characterization of Peppermint was carried out , with the aim of determining some
properties such as gravimetric moisture content, which plays an important role in determining the
behavior of bulk density, real density and porosity. Both densities are important for assessing porosity.
The bulk density was determined by pycnometrics, this method is accurate since its bubbles are removed
before the weight is made. The bulk density was determined by the bulk density method, which consists
of calculating the weight and volume of a cylinder, once these values are obtained, the organic material
is introduced and this value is subtracted from the weight of the cylinder and divided by the volume.
When both values were determined, the porosity value was calculated, this value is of utmost
importance since it will be implemented in a simulation in openFoam to be able to observe the behavior
of the fluids during oil extraction. Any variation in humidity or temperature could alter the apparent
density and porosity. This was clearly observed when calculating gravimetric moisture content; during
the process, the samples decreased in both weight and size. In some cases, the water present in the
organic material reacts with the oil to interact with the solvent, causing a decrease in yield during oil
extraction.
Keywords: true density, apparent density, pycnometry, porosity, mint
Artículo recibido 30 noviembre 2025
Aceptado para publicación: 30 diciembre 2025
pág. 8510
INTRODUCCIÓN
La menta piperita es un hibrido entre la menta acuática L. y la menta Spicata L. (Pineda et al., 2024).
Según la clasificación taxonómica, esta planta pertenece a la familia botánica Lamiaceae, la cual está
compuesta por aproximadamente 220 géneros y 3300 especies (Martínez-Damián et al., 2013). Los
aceites esenciales extraídos de los materiales vegetales son mezclas de sustancias líquidas, volátiles y
aromáticas de naturaleza hidrófoba (Olascuaga-Castillo et al., 2024). Se obtienen a partir de procesos
de extracción de diferentes partes de la menta; el soluto resultante es utilizado en las industrias
farmacéutica, cosmética asimismo en la tabacalera (Pumaylle et al., 2012). La extracción de aceites
esenciales de materiales orgánicos puede realizarse a partir de procesos mecánicos (prensado en frío),
procesos químicos (los cuales involucran solventes), entre otros (Giraldo et al., 2010). Gran parte de los
procesos convencionales presentan limitaciones por su bajo rendimiento en la obtención del soluto y la
degradación térmica (Nabi et al., 2025).
La extracción con fluidos supercríticos, es uno de los métodos actuales que ofrecen mayor rendimiento,
selectividad y sostenibilidad (Capuzzo et al., 2013).
Un fluido supercrítico, es una sustancia que se encuentra por encima de su temperatura crítica y presión
crítica (Ahmad et al., 2019). Se caracteriza por tener propiedades de un gas y de un líquido (Pavlova et
al., 2022). Esta fase tiene la capacidad de difundirse a través de un sólido como un gas y disolver
materiales como un líquido (Samuel et al., 2023). Unos de los fluidos más utilizados es el dióxido de
carbono debido a que es una sustancia inocua, es decir, no tóxica, no inflamable y no explosiva (Rad et
al., 2020). Al evaluar, la humedad, la porosidad, la forma, el tamaño, el volumen, la densidad u otras
propiedades del material vegetal, la información obtenida no solo permite determina la calidad del
extracto, sino también resulta de gran utilidad para el desarrollo e innovación de metodologías y diseños
de maquinaria en procesos de extracción (Vaishnavi & Choudhary, 2020). La densidad es una magnitud
intensiva, debido a que no depende de la cantidad de la materia, sino de su naturaleza (Santos & Fuertes,
2004) Permite determina cuánta masa hay en un determinado volumen (Chuong et al., 2020). Por lo
general, sus unidades se expresan en g/mL, g/cm3 o kg/m3 (Raviolo et al., 2022).
INTRODUCCIÓN
La menta piperita es un hibrido entre la menta acuática L. y la menta Spicata L. (Pineda et al., 2024).
Según la clasificación taxonómica, esta planta pertenece a la familia botánica Lamiaceae, la cual está
compuesta por aproximadamente 220 géneros y 3300 especies (Martínez-Damián et al., 2013). Los
aceites esenciales extraídos de los materiales vegetales son mezclas de sustancias líquidas, volátiles y
aromáticas de naturaleza hidrófoba (Olascuaga-Castillo et al., 2024). Se obtienen a partir de procesos
de extracción de diferentes partes de la menta; el soluto resultante es utilizado en las industrias
farmacéutica, cosmética asimismo en la tabacalera (Pumaylle et al., 2012). La extracción de aceites
esenciales de materiales orgánicos puede realizarse a partir de procesos mecánicos (prensado en frío),
procesos químicos (los cuales involucran solventes), entre otros (Giraldo et al., 2010). Gran parte de los
procesos convencionales presentan limitaciones por su bajo rendimiento en la obtención del soluto y la
degradación térmica (Nabi et al., 2025).
La extracción con fluidos supercríticos, es uno de los métodos actuales que ofrecen mayor rendimiento,
selectividad y sostenibilidad (Capuzzo et al., 2013).
Un fluido supercrítico, es una sustancia que se encuentra por encima de su temperatura crítica y presión
crítica (Ahmad et al., 2019). Se caracteriza por tener propiedades de un gas y de un líquido (Pavlova et
al., 2022). Esta fase tiene la capacidad de difundirse a través de un sólido como un gas y disolver
materiales como un líquido (Samuel et al., 2023). Unos de los fluidos más utilizados es el dióxido de
carbono debido a que es una sustancia inocua, es decir, no tóxica, no inflamable y no explosiva (Rad et
al., 2020). Al evaluar, la humedad, la porosidad, la forma, el tamaño, el volumen, la densidad u otras
propiedades del material vegetal, la información obtenida no solo permite determina la calidad del
extracto, sino también resulta de gran utilidad para el desarrollo e innovación de metodologías y diseños
de maquinaria en procesos de extracción (Vaishnavi & Choudhary, 2020). La densidad es una magnitud
intensiva, debido a que no depende de la cantidad de la materia, sino de su naturaleza (Santos & Fuertes,
2004) Permite determina cuánta masa hay en un determinado volumen (Chuong et al., 2020). Por lo
general, sus unidades se expresan en g/mL, g/cm3 o kg/m3 (Raviolo et al., 2022).
pág. 8511
En el presente trabajo se determinaron propiedades como, la densidad, humedad y porosidad de la
menta, estos valores son fundamentales para alimentar una simulación en OpenFoam relacionada con
el proceso de extracción de aceites.
METODOLOGÍA
Se utilizaron 211.56 gramos de Mentha piperita recién cortada. Se lavó con agua fría para retirar
impurezas y posteriormente, se procedió a realizar el secado utilizando una hoja de papel absorbente.
Se utilizó una balanza para separar cuatro muestras, con un peso de 52.89 gramos cada una.
Procedimiento para determinar la humedad gravimétrica
Las hojas de la primera muestra se colocaron sobre unas rejillas cuidando que no se tocaran entre ellas,
con el objetivo de permitir un flujo optimo de aire caliente. Una vez que se ejecutó este paso, se
introducen a un horno de aire caliente, el cual fue ajustado a una temperatura de 50 °C para conservar
sus propiedades durante la deshidratación. Se registraron la temperatura y el peso cada 60 minutos para
visualizar el comportamiento del secado. Este mismo proceso se aplicó para cada una de las muestras.
La humedad gravimétrica es la fracción de agua presente en el material, calculada a partir de la
diferencia entre el peso húmedo y el peso seco (Ecuación 1), según lo descrito por (Toala et al., 2021).
Se define como “base húmeda” cuando el porcentaje de expresa con respecto a la masa del material
antes del secado. (DOF - Diario Oficial de La Federación, n.d.).
Una vez que el sistema alcanzó el estado de equilibrio con respecto a la humedad se procedió a sustituir
los pesos iniciales y pesos finales a la Ecuación 1. Para determinar el porcentaje de la humedad
gravimétrica.
%𝐻𝑏ℎ = 𝑚ℎ−𝑚𝑠
𝑚ℎ
∗ 100 (1)
Donde:
%𝐻𝑏ℎ es el porcentaje de la humedad gravimétrica base húmeda.
𝑚ℎ es masa en gramos antes del proceso de secado.
𝑚𝑠 es la masa en gramos después del proceso de secado,
En el presente trabajo se determinaron propiedades como, la densidad, humedad y porosidad de la
menta, estos valores son fundamentales para alimentar una simulación en OpenFoam relacionada con
el proceso de extracción de aceites.
METODOLOGÍA
Se utilizaron 211.56 gramos de Mentha piperita recién cortada. Se lavó con agua fría para retirar
impurezas y posteriormente, se procedió a realizar el secado utilizando una hoja de papel absorbente.
Se utilizó una balanza para separar cuatro muestras, con un peso de 52.89 gramos cada una.
Procedimiento para determinar la humedad gravimétrica
Las hojas de la primera muestra se colocaron sobre unas rejillas cuidando que no se tocaran entre ellas,
con el objetivo de permitir un flujo optimo de aire caliente. Una vez que se ejecutó este paso, se
introducen a un horno de aire caliente, el cual fue ajustado a una temperatura de 50 °C para conservar
sus propiedades durante la deshidratación. Se registraron la temperatura y el peso cada 60 minutos para
visualizar el comportamiento del secado. Este mismo proceso se aplicó para cada una de las muestras.
La humedad gravimétrica es la fracción de agua presente en el material, calculada a partir de la
diferencia entre el peso húmedo y el peso seco (Ecuación 1), según lo descrito por (Toala et al., 2021).
Se define como “base húmeda” cuando el porcentaje de expresa con respecto a la masa del material
antes del secado. (DOF - Diario Oficial de La Federación, n.d.).
Una vez que el sistema alcanzó el estado de equilibrio con respecto a la humedad se procedió a sustituir
los pesos iniciales y pesos finales a la Ecuación 1. Para determinar el porcentaje de la humedad
gravimétrica.
%𝐻𝑏ℎ = 𝑚ℎ−𝑚𝑠
𝑚ℎ
∗ 100 (1)
Donde:
%𝐻𝑏ℎ es el porcentaje de la humedad gravimétrica base húmeda.
𝑚ℎ es masa en gramos antes del proceso de secado.
𝑚𝑠 es la masa en gramos después del proceso de secado,
pág. 8512
Densidad aparente
Una vez que la humedad de las hojas de menta fue determinada por el método gravimétrico, se
sometieron a un proceso de trituración. Posterior a este paso se filtraron en 4 tamices de diferente
tamaño (2000μm,1000 μm,750 μm y 400 μm) para obtener partículas de diferentes dimensiones (0.4
mm, 0.75 mm, 1 mm y 2 mm).
Las dimensiones del cilindro son las siguientes, r = 0.9 cm, h = 24.55 cm, se aplicó la ecuación 2 para
realizar el cálculo del volumen.
𝑉 = 𝜋𝑟2ℎ (2)
Por medio de una balanza analítica se procedió a determinar el peso del cilindro, posterior a este paso,
se introdujo la menta triturada en el cilindro cuidando de no se golpeará la muestra para que no se
apelmazara y marcara una medición errónea durante la determinación de la masa.
Una vez obtenidos los resultados, la masa total se le resta la masa del cilindro para aplicar la ecuación
3 y determinar la densidad aparente (Awwal et al., 2025; Ousaha et al., 2025).
𝐵𝐷 = 𝑚𝑎𝑠𝑎𝑠𝑒𝑐𝑎 (𝑔)
𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛𝑐𝑖𝑙𝑖𝑛𝑑𝑟𝑜(𝑐𝑚3) (3)
Cabe resaltar que este proceso se realizó para cada tamaño de partícula.
Densidad real
El método que se utilizó para determinar la densidad relativa de las hojas de menta es el desplazamiento
de líquido (Dorado et al., 2016), para este experimento el fluido que se utilizó fue el hexano esto se
debió a que es un fluido que no altera los tejidos de las hojas de menta (Mohsenin, 1970).
▪ Pesar el material orgánico (hojas trituradas de menta) el valor registrado será el 𝑚1.
▪ Llenar el picnómetro por completo de hexano y se pesa junto la muestra 𝑚1, el valor obtenido será
𝑚2.
▪ Retirar una parte de hexano alojada en el picnómetro, verter todo el material orgánico al objeto, una
vez que las hojas trituradas se encuentren dentro del instrumento se procede a recuperar el nivel del
hexano, tomar registro del peso 𝑚3.
Densidad aparente
Una vez que la humedad de las hojas de menta fue determinada por el método gravimétrico, se
sometieron a un proceso de trituración. Posterior a este paso se filtraron en 4 tamices de diferente
tamaño (2000μm,1000 μm,750 μm y 400 μm) para obtener partículas de diferentes dimensiones (0.4
mm, 0.75 mm, 1 mm y 2 mm).
Las dimensiones del cilindro son las siguientes, r = 0.9 cm, h = 24.55 cm, se aplicó la ecuación 2 para
realizar el cálculo del volumen.
𝑉 = 𝜋𝑟2ℎ (2)
Por medio de una balanza analítica se procedió a determinar el peso del cilindro, posterior a este paso,
se introdujo la menta triturada en el cilindro cuidando de no se golpeará la muestra para que no se
apelmazara y marcara una medición errónea durante la determinación de la masa.
Una vez obtenidos los resultados, la masa total se le resta la masa del cilindro para aplicar la ecuación
3 y determinar la densidad aparente (Awwal et al., 2025; Ousaha et al., 2025).
𝐵𝐷 = 𝑚𝑎𝑠𝑎𝑠𝑒𝑐𝑎 (𝑔)
𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛𝑐𝑖𝑙𝑖𝑛𝑑𝑟𝑜(𝑐𝑚3) (3)
Cabe resaltar que este proceso se realizó para cada tamaño de partícula.
Densidad real
El método que se utilizó para determinar la densidad relativa de las hojas de menta es el desplazamiento
de líquido (Dorado et al., 2016), para este experimento el fluido que se utilizó fue el hexano esto se
debió a que es un fluido que no altera los tejidos de las hojas de menta (Mohsenin, 1970).
▪ Pesar el material orgánico (hojas trituradas de menta) el valor registrado será el 𝑚1.
▪ Llenar el picnómetro por completo de hexano y se pesa junto la muestra 𝑚1, el valor obtenido será
𝑚2.
▪ Retirar una parte de hexano alojada en el picnómetro, verter todo el material orgánico al objeto, una
vez que las hojas trituradas se encuentren dentro del instrumento se procede a recuperar el nivel del
hexano, tomar registro del peso 𝑚3.
pág. 8513
▪ Aplicar la ecuación 4 para determinar el volumen del sólido. Según el NIST (2023), la 𝜌𝐻𝑒𝑥𝑎𝑛𝑜 a
una temperatura de 27 C es igual a 0.65394 g/cm3.
𝑉𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎 = 𝑚2−𝑚3
𝜌𝐻𝑒𝑥𝑎𝑛𝑜
(4)
▪ Una vez que se obtiene el valor del volumen de la menta se procede a determinar la densidad de la
menta mediante la aplicación de la ecuación 5.
𝜌𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎 = 𝑚1
𝑉𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎
(5)
Porosidad
Para determinar la porosidad del lecho poroso se procede a sustituir la densidad obtenidas a partir de
picnometría y bulk density previamente calculadas en la ecuación 1. Donde 𝜌𝑑 es la densidad aparente
y 𝜌𝑟 es la densidad real (González-Barrios et al., 2012).
A continuación, en la tabla 3 se muestran los valores que serán sustituidos en la ecuación 1 para realizar
el cálculo de la densidad.
Tabla 1. Densidades obtenidas a partir de la picnometría y bulk density
𝜂 = 1 − 𝜌𝑑
𝜌𝑟
(1)
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Humedad
Durante el proceso de secado a 50°C, se registró el peso de las muestras cada 60 minutos. En las cuatro
muestras, la masa dejó de disminuir después de 5 horas, esto significa que el sistema alcanzó una fase
de equilibrio con respecto a la humedad. En la tabla 2 se exponen los resultados obtenidos una vez
alcanzado el equilibrio, así como el porcentaje de la humedad final calculado a partir de la ecuación1.
▪ Aplicar la ecuación 4 para determinar el volumen del sólido. Según el NIST (2023), la 𝜌𝐻𝑒𝑥𝑎𝑛𝑜 a
una temperatura de 27 C es igual a 0.65394 g/cm3.
𝑉𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎 = 𝑚2−𝑚3
𝜌𝐻𝑒𝑥𝑎𝑛𝑜
(4)
▪ Una vez que se obtiene el valor del volumen de la menta se procede a determinar la densidad de la
menta mediante la aplicación de la ecuación 5.
𝜌𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎 = 𝑚1
𝑉𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎
(5)
Porosidad
Para determinar la porosidad del lecho poroso se procede a sustituir la densidad obtenidas a partir de
picnometría y bulk density previamente calculadas en la ecuación 1. Donde 𝜌𝑑 es la densidad aparente
y 𝜌𝑟 es la densidad real (González-Barrios et al., 2012).
A continuación, en la tabla 3 se muestran los valores que serán sustituidos en la ecuación 1 para realizar
el cálculo de la densidad.
Tabla 1. Densidades obtenidas a partir de la picnometría y bulk density
𝜂 = 1 − 𝜌𝑑
𝜌𝑟
(1)
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Humedad
Durante el proceso de secado a 50°C, se registró el peso de las muestras cada 60 minutos. En las cuatro
muestras, la masa dejó de disminuir después de 5 horas, esto significa que el sistema alcanzó una fase
de equilibrio con respecto a la humedad. En la tabla 2 se exponen los resultados obtenidos una vez
alcanzado el equilibrio, así como el porcentaje de la humedad final calculado a partir de la ecuación1.
pág. 8514
No se observaron variaciones significativas de temperatura durante el proceso, esto garantiza la
estabilidad del proceso.
Tabla 2 Porcentaje final de humedad gravimétrica
Densidad Aparente
En la tabla 3 se observan los valores obtenidos de la densidad aparente a partir del método Bulk density
y en la gráfica 1 se puede apreciar que la variación de la densidad está en función del tamaño de la
partícula. Cuando se aumenta el tamaño de la muestra la densidad tiende a disminuir sin embargo
cuando la muestra es menor la densidad incrementa.
Tabla 3 Densidad aparente
Tamaño de muestra (mm) Bulk Density (g/cm3)
0.4 0.231
0.75 0.205
1 0.179
2 0.11
Gráfica 1 Variación de la densidad en función del tamaño de partícula
0,07
0,09
0,11
0,13
0,15
0,17
0,19
0,21
0,23
0,25
0,35 0,85 1,35 1,85 2,35
Densidad aparente
Tamaño de la partícula (mm)
Bulk density
No se observaron variaciones significativas de temperatura durante el proceso, esto garantiza la
estabilidad del proceso.
Tabla 2 Porcentaje final de humedad gravimétrica
Densidad Aparente
En la tabla 3 se observan los valores obtenidos de la densidad aparente a partir del método Bulk density
y en la gráfica 1 se puede apreciar que la variación de la densidad está en función del tamaño de la
partícula. Cuando se aumenta el tamaño de la muestra la densidad tiende a disminuir sin embargo
cuando la muestra es menor la densidad incrementa.
Tabla 3 Densidad aparente
Tamaño de muestra (mm) Bulk Density (g/cm3)
0.4 0.231
0.75 0.205
1 0.179
2 0.11
Gráfica 1 Variación de la densidad en función del tamaño de partícula
0,07
0,09
0,11
0,13
0,15
0,17
0,19
0,21
0,23
0,25
0,35 0,85 1,35 1,85 2,35
Densidad aparente
Tamaño de la partícula (mm)
Bulk density
pág. 8515
Densidad Real
A continuación, en la tabla 4 se presenta los parámetros obtenidos para determinar la densidad real de
la menta.
Tabla 4 Determinación de la densidad real de la menta.
m1 (g) m2 (g) m3 (g) ρHexano (g/cm3) Vmenta (cm3) ρmenta (g/cm3)
0.99 24.26 23.72 0.65394 0.826 1.199
Porosidad
En la gráfica 2 se puede apreciar que el comportamiento de la porosidad está en función del tamaño de
la partícula, haciendo un análisis en la gráfica 1 la densidad aparente disminuye al aumentar el número
de partícula, en la gráfica 2 la porosidad aumenta cuando la muestra es grande, amabas variables se
encuentran relacionadas y esto se debe a que se encuentra huecos dentro del material poroso, en base a
las gráficas mencionadas se puede predecir que entre menor sea el tamaño de la muestra dichos huecos
pueden ser desplazados por el material orgánico aumentando así su densidad.
Gráfica 2 Comportamiento de la porosidad en función del tamaño de partícula
CONCLUSIONES
La deshidratación de la Mentha a una temperatura de 50°C permite conservar la mayoría de los
compuestos volátiles presentes en las hojas. Sin embargo, algunos autores como Tal (Beigiet al., 2018),
recomiendan realizar el secado mediante aire caliente a temperaturas de 50, 60 y 70°C para alcanzar un
rendimiento optimo en el aceite esencial.
Densidad Real
A continuación, en la tabla 4 se presenta los parámetros obtenidos para determinar la densidad real de
la menta.
Tabla 4 Determinación de la densidad real de la menta.
m1 (g) m2 (g) m3 (g) ρHexano (g/cm3) Vmenta (cm3) ρmenta (g/cm3)
0.99 24.26 23.72 0.65394 0.826 1.199
Porosidad
En la gráfica 2 se puede apreciar que el comportamiento de la porosidad está en función del tamaño de
la partícula, haciendo un análisis en la gráfica 1 la densidad aparente disminuye al aumentar el número
de partícula, en la gráfica 2 la porosidad aumenta cuando la muestra es grande, amabas variables se
encuentran relacionadas y esto se debe a que se encuentra huecos dentro del material poroso, en base a
las gráficas mencionadas se puede predecir que entre menor sea el tamaño de la muestra dichos huecos
pueden ser desplazados por el material orgánico aumentando así su densidad.
Gráfica 2 Comportamiento de la porosidad en función del tamaño de partícula
CONCLUSIONES
La deshidratación de la Mentha a una temperatura de 50°C permite conservar la mayoría de los
compuestos volátiles presentes en las hojas. Sin embargo, algunos autores como Tal (Beigiet al., 2018),
recomiendan realizar el secado mediante aire caliente a temperaturas de 50, 60 y 70°C para alcanzar un
rendimiento optimo en el aceite esencial.
pág. 8516
Debe existir un equilibrio del tamaño de la muestra del material orgánico que se utilizará en un proceso
de extracción mediante fluidos supercríticos. Una muestra pequeña aumenta la superficie de contacto,
lo que facilitaría la extracción de aceites; No obstante, si la muestra es extremadamente granulada,
puede compactar al lecho poroso. Este hecho ocasionaría que la transferencia de masa sea ineficiente
(Ibáñez et al., 2016).
En base a los resultados obtenidos referentes a la porosidad, se observó que entre mayor sea el tamaño
de partícula, la porosidad tiende a incrementar, esto quiere decir que el interior del lecho poroso existe
más hueco de aire, lo que impide la distribución homogénea de las partículas. Otro hecho que se observo
es la densidad, cuando la muestra es pequeña la densidad tiende aumentar.
Por ello, variables como la humedad (84.080%), la homogeneidad, porosidad (81%, 83%, 85%, 90%),
densidad aparente ( 0.231 g/cm3, 0.205 g/cm3, 0.179 g/cm3, 0.116 g/cm3), densidad real (1.199 g/cm3)
y la forma de las partículas desempeñan un papel crucial para desarrollo de maquinaria empleadas en
procesos (Mohsenin, 1970).
Cualquier variación de la humedad o temperatura podría alterar la densidad aparente y la porosidad. Un
hecho muy claro al momento de calcular la humedad gravimétrica, durante el proceso se observó que
las muestras disminuyeron tanto el peso como el tamaño.
En algunos casos el agua presente en el material orgánico se enfrenta con el aceite para interactuar con
el solvente, ocasionando una disminución del rendimiento durante la extracción de aceite (Román Páez
et al., 2016).
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
Ahmad, T., Masoodi, F. A., Rather, S. A., Wani, S. M., & Gull, A. (2019). Supercritical fluid extraction:
A review. J. Biol. Chem. Chron, 5(1), 114–122.
Awwal, Y. A., Gani, A. T., Young, A. C., & Stanley, T. N. (2025). Soil property responses to land use
dynamics in Wukari, Guinea Savanna of Northeastern Nigeria. Dutse Journal of Pure and Applied
Sciences, 11(4b), 137–147.
Capuzzo, A., Maffei, M. E., & Occhipinti, A. (2013). Supercritical fluid extraction of plant flavors and
fragrances. Molecules, 18(6), 7194–7238.
Debe existir un equilibrio del tamaño de la muestra del material orgánico que se utilizará en un proceso
de extracción mediante fluidos supercríticos. Una muestra pequeña aumenta la superficie de contacto,
lo que facilitaría la extracción de aceites; No obstante, si la muestra es extremadamente granulada,
puede compactar al lecho poroso. Este hecho ocasionaría que la transferencia de masa sea ineficiente
(Ibáñez et al., 2016).
En base a los resultados obtenidos referentes a la porosidad, se observó que entre mayor sea el tamaño
de partícula, la porosidad tiende a incrementar, esto quiere decir que el interior del lecho poroso existe
más hueco de aire, lo que impide la distribución homogénea de las partículas. Otro hecho que se observo
es la densidad, cuando la muestra es pequeña la densidad tiende aumentar.
Por ello, variables como la humedad (84.080%), la homogeneidad, porosidad (81%, 83%, 85%, 90%),
densidad aparente ( 0.231 g/cm3, 0.205 g/cm3, 0.179 g/cm3, 0.116 g/cm3), densidad real (1.199 g/cm3)
y la forma de las partículas desempeñan un papel crucial para desarrollo de maquinaria empleadas en
procesos (Mohsenin, 1970).
Cualquier variación de la humedad o temperatura podría alterar la densidad aparente y la porosidad. Un
hecho muy claro al momento de calcular la humedad gravimétrica, durante el proceso se observó que
las muestras disminuyeron tanto el peso como el tamaño.
En algunos casos el agua presente en el material orgánico se enfrenta con el aceite para interactuar con
el solvente, ocasionando una disminución del rendimiento durante la extracción de aceite (Román Páez
et al., 2016).
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
Ahmad, T., Masoodi, F. A., Rather, S. A., Wani, S. M., & Gull, A. (2019). Supercritical fluid extraction:
A review. J. Biol. Chem. Chron, 5(1), 114–122.
Awwal, Y. A., Gani, A. T., Young, A. C., & Stanley, T. N. (2025). Soil property responses to land use
dynamics in Wukari, Guinea Savanna of Northeastern Nigeria. Dutse Journal of Pure and Applied
Sciences, 11(4b), 137–147.
Capuzzo, A., Maffei, M. E., & Occhipinti, A. (2013). Supercritical fluid extraction of plant flavors and
fragrances. Molecules, 18(6), 7194–7238.
pág. 8517
Chuong, H. D., Yen, N. T. H., Le, N. T. M., & Tam, H. D. (2020). Determining the density of liquid
using gamma scattering method. Applied Radiation and Isotopes, 163, 109197.
DOF - Diario Oficial de la Federación. (n.d.). Retrieved November 27, 2025, from
https://www.dof.gob.mx/nota_detalle_popup.php?codigo=5662141
Dorado, D. J., Hurtado-Benavides, A. M., & Martínez-Correa, H. A. (2016). Extracción con CO2
Supercrítico de aceite de semillas de guanábana (Annona muricata): Cinética, perfil de ácidos
grasos y esteroles. Información Tecnológica, 27(5), 37–48.
Giraldo, H., Velásquez, J., & Cuartas, P. (2010). Extracción con solventes y purificación de aceite a
partir de semillas de Jatropha curcas. Revista Investigaciones Aplicadas.
González-Barrios, J. L., González-Cervantes, G., & Chávez-Ramírez, E. (2012). Porosidad del suelo en
tres superficies típicas de la cuenca alta del río Nazas. Tecnología y Ciencias Del Agua, 3(1), 21–
32.
Ibáñez, E., Mendiola, J. A., & Castro-Puyana, M. (2016). Supercritical fluid extraction.
Martínez-Damián, M. T., Cruz-Álvarez, O., Beryl Colinas-León, M. T., Rodríguez-Pérez, J. E., &
Ramírez-Ramírez, S. P. (2013). Actividad enzimática y capacidad antioxidante en menta (Mentha
piperita L.) almacenada bajo refrigeración. Agronomía Mesoamericana, 24(1), 57–69.
Mohsenin, N. N. (1970). Structure, physical characteristics, and mechanical properties. (No Title).
Nabi, M. H. Bin, Ahmed, M. M., Mia, M. S., Islam, S., & Zzaman, W. (2025). Essential Oils: Advances
in Extraction Techniques, Chemical Composition, Bioactivities, and Emerging Applications. Food
Chemistry Advances, 101048.
Olascuaga-Castillo, K., Castillo-Medina, O., Villacorta-Zavaleta, M., Diaz-Ortega, J., Blanco-Olano,
C., Altamirano-Sarmiento, D., & Valdiviezo-Campos, J. (2024). Extraction of essential oils by
hydrodistillation of four aromatic species: Conditioning, extraction conditions, yield and chemical
composition. Scientia Agropecuaria, 15(3), 385–408.
Ousaha, S., Shao, Z., & Afzal, Z. (2025). Reducing Temporal Uncertainty in Soil Bulk Density
Estimation Using Remote Sensing and Machine Learning Approaches. EGUsphere, 2025, 1–37.
Pavlova, P. L., Minakov, A. V, Platonov, D. V, Zhigarev, V. A., & Guzei, D. V. (2022). Supercritical fluid
application in the oil and gas industry: a comprehensive review. Sustainability, 14(2), 698.
Chuong, H. D., Yen, N. T. H., Le, N. T. M., & Tam, H. D. (2020). Determining the density of liquid
using gamma scattering method. Applied Radiation and Isotopes, 163, 109197.
DOF - Diario Oficial de la Federación. (n.d.). Retrieved November 27, 2025, from
https://www.dof.gob.mx/nota_detalle_popup.php?codigo=5662141
Dorado, D. J., Hurtado-Benavides, A. M., & Martínez-Correa, H. A. (2016). Extracción con CO2
Supercrítico de aceite de semillas de guanábana (Annona muricata): Cinética, perfil de ácidos
grasos y esteroles. Información Tecnológica, 27(5), 37–48.
Giraldo, H., Velásquez, J., & Cuartas, P. (2010). Extracción con solventes y purificación de aceite a
partir de semillas de Jatropha curcas. Revista Investigaciones Aplicadas.
González-Barrios, J. L., González-Cervantes, G., & Chávez-Ramírez, E. (2012). Porosidad del suelo en
tres superficies típicas de la cuenca alta del río Nazas. Tecnología y Ciencias Del Agua, 3(1), 21–
32.
Ibáñez, E., Mendiola, J. A., & Castro-Puyana, M. (2016). Supercritical fluid extraction.
Martínez-Damián, M. T., Cruz-Álvarez, O., Beryl Colinas-León, M. T., Rodríguez-Pérez, J. E., &
Ramírez-Ramírez, S. P. (2013). Actividad enzimática y capacidad antioxidante en menta (Mentha
piperita L.) almacenada bajo refrigeración. Agronomía Mesoamericana, 24(1), 57–69.
Mohsenin, N. N. (1970). Structure, physical characteristics, and mechanical properties. (No Title).
Nabi, M. H. Bin, Ahmed, M. M., Mia, M. S., Islam, S., & Zzaman, W. (2025). Essential Oils: Advances
in Extraction Techniques, Chemical Composition, Bioactivities, and Emerging Applications. Food
Chemistry Advances, 101048.
Olascuaga-Castillo, K., Castillo-Medina, O., Villacorta-Zavaleta, M., Diaz-Ortega, J., Blanco-Olano,
C., Altamirano-Sarmiento, D., & Valdiviezo-Campos, J. (2024). Extraction of essential oils by
hydrodistillation of four aromatic species: Conditioning, extraction conditions, yield and chemical
composition. Scientia Agropecuaria, 15(3), 385–408.
Ousaha, S., Shao, Z., & Afzal, Z. (2025). Reducing Temporal Uncertainty in Soil Bulk Density
Estimation Using Remote Sensing and Machine Learning Approaches. EGUsphere, 2025, 1–37.
Pavlova, P. L., Minakov, A. V, Platonov, D. V, Zhigarev, V. A., & Guzei, D. V. (2022). Supercritical fluid
application in the oil and gas industry: a comprehensive review. Sustainability, 14(2), 698.
pág. 8518
Pineda, M. E. R., Brítez, F. J. M., Talavera, C. A. L., & Cardozo, N. de J. Z. (2024). Producción y
rentabilidad de la menta (Mentha x piperita L.) con coberturas orgánicas e inorgánicas de suelo.
Investigación Agraria, 26(1), 29–33.
Pumaylle, K. O., Quiroz, L. R. P., Luján, D. L. B., & Paz, R. J. S. (2012). Extracción, caracterización y
evaluación de la actividad antibacteriana del aceite esencial de Senecio graveolens Wedd
(Wiskataya). Scientia Agropecuaria, 3(4), 291–302.
Rad, H. B., Sabet, J. K., & Varaminian, F. (2020). Study of solubility in supercritical fluids:
Thermodynamic concepts and measurement methods-a review. Brazilian Journal of Chemical
Engineering, 36(4), 1367–1392.
Raviolo, A., Carabelli, P., & Ekkert, T. (2022). Aprendizaje del concepto de densidad: la comprensión
de las relaciones entre las variables.
Román Páez, M. A., Rivera Narváez, C. M., Cardona Bermúdez, L. M., Muñoz, L. M., Gómez, D. D.,
Passaro Carvalho, C., & Quiceno Rico, J. M. (2016). Guía de extracción por fluidos supercríticos:
fundamentos y aplicaciones.
Samuel, H. S., Nweke, M. U., & Etim, E. E. (2023). Supercritical fluids: properties, formation and
applications.
Santos, J. D., & Fuertes, J. F. (2004). La densidad es una propiedad intensiva de la materia (pero su
medida no). Revista Mexicana de Física, 50(En2), 81–87.
Toala, J. M. F., Quispe, H. R. S., & Pumalema, J. I. L. (2021). ¿ Qué método aplicar para el control de
humedad en fincas dedicadas a la agricultura en el oriente ecuatoriano? Dominio de Las Ciencias,
7(4), 38.
Vaishnavi, R. G., & Choudhary, P. (2020). Botanical description of garden cress (Lepidium sativum L.)
plant and physical characteristics of its seeds. Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry,
9(5), 2424–2428.
Pineda, M. E. R., Brítez, F. J. M., Talavera, C. A. L., & Cardozo, N. de J. Z. (2024). Producción y
rentabilidad de la menta (Mentha x piperita L.) con coberturas orgánicas e inorgánicas de suelo.
Investigación Agraria, 26(1), 29–33.
Pumaylle, K. O., Quiroz, L. R. P., Luján, D. L. B., & Paz, R. J. S. (2012). Extracción, caracterización y
evaluación de la actividad antibacteriana del aceite esencial de Senecio graveolens Wedd
(Wiskataya). Scientia Agropecuaria, 3(4), 291–302.
Rad, H. B., Sabet, J. K., & Varaminian, F. (2020). Study of solubility in supercritical fluids:
Thermodynamic concepts and measurement methods-a review. Brazilian Journal of Chemical
Engineering, 36(4), 1367–1392.
Raviolo, A., Carabelli, P., & Ekkert, T. (2022). Aprendizaje del concepto de densidad: la comprensión
de las relaciones entre las variables.
Román Páez, M. A., Rivera Narváez, C. M., Cardona Bermúdez, L. M., Muñoz, L. M., Gómez, D. D.,
Passaro Carvalho, C., & Quiceno Rico, J. M. (2016). Guía de extracción por fluidos supercríticos:
fundamentos y aplicaciones.
Samuel, H. S., Nweke, M. U., & Etim, E. E. (2023). Supercritical fluids: properties, formation and
applications.
Santos, J. D., & Fuertes, J. F. (2004). La densidad es una propiedad intensiva de la materia (pero su
medida no). Revista Mexicana de Física, 50(En2), 81–87.
Toala, J. M. F., Quispe, H. R. S., & Pumalema, J. I. L. (2021). ¿ Qué método aplicar para el control de
humedad en fincas dedicadas a la agricultura en el oriente ecuatoriano? Dominio de Las Ciencias,
7(4), 38.
Vaishnavi, R. G., & Choudhary, P. (2020). Botanical description of garden cress (Lepidium sativum L.)
plant and physical characteristics of its seeds. Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry,
9(5), 2424–2428.