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Extraccion de aceites naturales por arrastre de vapor

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Extraccion de aceites naturales por arrastre de vapor

  1. 1. Practica: Extracción de aceites naturales por arrastre de vapor Marco teóricoA la destilación por medio del vapor de agua se le denomina Hidrodestilación.Los aceites esenciales poseen comúnmente puntos de ebullición altos y son insolubles en agua, sinembargo, se pueden separar de su fuente natural por medio del punto de ebullición del agua. Estoes: cuando coexisten dos líquidos en un recipiente abierto a la atmosfera, ambos contribuyen a lapresión parcial sobre la superficie de los dos líquidos. Al aumentar la temperatura, la presión devapor sobre la superficie del líquido aumentara, debido a que se incrementan el número demoléculas que pasan a la fase de vapor.De acuerdo con la ley de Dalton, la relación de las presiones de vapor de dos líquidos esdirectamente proporcional a ala relación de sus concentraciones molares de ambas sustancias en lafase gaseosa. Así cada uno de los componentes tiene una presión de vapor a cierta temperatura, surelación molar se formula de la siguiente manera:Donde:La consecuencia de este fenómeno es que un componente de punto de ebullición elevado con unapresión de vapor relativamente pequeña se puede obtener por arrastre con un líquido en el cual seainmiscible. Para ellos típicamente se usa el agua como fuente de vapor. Así los materiales de puntode ebullición alto pueden aislarse y purificarse combinándolos en un proceso de destilación conalgún liquido de punto de ebullición inferior.Hay dos métodos de destilación por arrastre de vapor: el método directo y el método del vapor vivoo indirecto.En el primer método, el directo, el vapor se genera in situ, por calentamiento del balón dedestilación, que contiene agua y el compuesto deseado o su fuente natural.
  2. 2. En el segundo método, el método de vapor vivo o indirecto, el vapor se genera en un balóndiferente al que contiene el compuesto deseado y se hace pasar por el balón de destilación usandoun tubo.
  3. 3. Los aceites esenciales son mezclas de sustancias obtenidas de plantas, que presentan comocaracterísticas principales su compleja composición química y su fuerte aroma.De las millones de plantas existentes en nuestro planeta se conocen alrededor de 4000 aceitesesenciales distintos. Dependiendo de la planta de la que se hable, la obtención de los aceites puedeser de toda la planta, desus hojas, raíces, flores, frutos, etc. Así para la albahaca, romero, mentahierbabuena o saliva, se utilizan las hojas, mientras que en el caso de angélica y valeriana se utilizanlas raíces. Los frutos para nuez moscada y pimienta; las semillas, para anís,comino, hinojo; y lasflores para rosa, manzanilla y lavanda.(ver tabla 1)Dado que los aceitesesenciales se encuentran en muy pequeña cantidad en la planta y son difíciles de obtener,comprenderemos el porqué de su elevado precio.Los aceites esenciales son utilizados desde la antigüedad para un gran número de aplicaciones:cosméticos, aromatizantes, perfumes, medicinas, saborizantes, etc.Un aceite esencial esta compuesto generalmente por hidrocarburo terpenicos (sin aroma o con pocacontribución al aroma global) y los minoritarios, pero no menos importantes ya que estos son losresponsables del aroma del aceite esencial:Hidrocarburos terpenicos: terpenos y terpenoidesAldehídos: aldehído benzoico, aldehído cinámico, butanal, propanal.Ácidos: acético, palmico.
  4. 4. Alcoholes: linanol, geraniol, mentol.Fenoles: anetol, eugenol.Esteres: acetato de linalilo, acetato de geranilo.Cetonas: tuyona.Un aceite esencial es una mezcla de sustancias constituida fundamentalmente por una baseintegrada por hidrocarburos terpenicos.A continuación se presenta una lista de los aceites esenciales mas conocidas y otras características yprecauciones.
  5. 5. Le describiré las características de algunos aceites esenciales y su fuente natural:Clavo: aceite esencial de alto punto de ebullición. Es irritante en la piel por lo que es mejor paraambientadores que para perfumes.Comino: es un aceite esencial, incoloro una vez destilado, pero de color amarillo oscuro cuandoenvejece, se en licores y perfumes, como antiespasmódico y en masajes.Jazmin: se trata de uno de los aceites esenciales mas caros debido a la dificultad de recolección.Esta planta es típica de países asiáticos y africanos. Se utiliza en la aplicación de alteraciones de lapiel(piel seca o grasa, irritación).Limón: aceite cítrico obtenido de la corteza del fruto del limonero. Este aceite se encuentra en lacorteza del fruto a un buen porcentaje, mayor que lo habitual para la mayoría de los aceites. Esbeneficioso para la piel.Eucalipto: aceite esencial antiinflamatorio, antibateriano, y antivírico. Utilizado como expectorantey anticatarral. Es muy económico.ÉsteresLos ésteres son compuestos orgánicos derivados de ácidos orgánicos o inorganicos oxigenados enlos cuales uno o más hidroxiles son sustituidos por grupos orgánicos alquilo (simbolizados por R).Etimológicamente, la palabra "éster" proviene del griegoEssig-Äther (éter de vinagre), como sellamaba antiguamente al acetato de etilo.En los ésteres más comunes el ácido en cuestión es un ácido carboxílico. Por ejemplo, si el ácido esel ácido acético, el éster es denominado como acetato. Los ésteres también se pueden formar conácidos inorgánicos, como el ácido carbónico (origina ésteres carbónicos), el ácido fosfórico (ésteresfosfóricos) o el ácido sulfúrico. Por ejemplo, el sulfato de dimetilo es un éster, a veces llamado"éster dimetílico del ácido sulfúrico".
  6. 6. Éster Éster carbónico Éster fosfórico Éster sulfúrico(éster de ácido (éster de ácido (triéster de ácido (diéster de ácidocarboxílico) carbónico) fosfórico) sulfúrico)Un ensayo recomendable para detectar ésteres es la formación de hidroxamatos férricos, fáciles dereconocer ya que son muy coloreados:Ensayo del ácido hidroxámico: la primera etapa de la reacción es la conversión del éster en un ácidohidroxámico (catalizado por base). En el siguiente paso éste reacciona con cloruro férricoproduciendo un hidroxamato de intenso color rojo-violeta.En bioquímica son el producto de la reacción entre los ácidos grasos y los alcoholes.En la formación de ésteres, cada radical OH (grupo hidroxilo) del radical del alcohol se sustituyepor la cadena -COO del ácido graso. El H sobrante del grupo carboxilo, se combina con el OHsustituido, formando agua.En química orgánica y bioquímica los ésteres son un grupo funcional compuesto de un radicalorgánico unido al residuo de cualquier ácidooxigenado, orgánico o inorgánico.Los ésteres más comúnmente encontrados en la naturaleza son las grasas, que son ésteres deglicerina y ácidos grasos (ácido oleico, ácido esteárico, etc.)Principalmente resultante de la condensación de un ácido carboxílico y un alcohol. El proceso sedenomina esterificación:Un éster cíclico es una lactona.La nomenclatura de los ésteres deriva del ácido carboxílico y el alcohol de los que procede. Así, enel etanoato (acetato) de metilo encontramos dos partes en su nombre: La primera parte del nombre, etanoato (acetato), proviene del ácido etanoico (acético)
  7. 7. La otra mitad, de metilo, proviene del alcohol metílico (metanol).Etanoato de etilo.En el dibujo de la derecha se observa la parte que procede del ácido (en rojo; etanoato) y la parteque procede del alcohol (en azul, de etilo).Luego el nombre general de un éster de ácido carboxílico será "alcanoato de alquilo" donde: alcan-= raíz de la cadena carbonada principal (si es un alcano), que se nombra a partir del número de átomos de carbono. Ej.:Propan- significa cadena de 3 átomos de carbono unidos por enlaces sencillos. oato = sufijo que indica que es derivado de un ácido carboxílico. Ej: propanoato: CH3-CH2- CO- significa "derivado del ácido propanoico". de alquilo: Indica el alcohol de procedencia. Por ejemplo: -O-CH2-CH3 es "de etilo"En conjunto CH3-CH2-CO-O-CH2-CH3 se nombra propanoato de etilo.Los ésteres pueden participar en los enlaces de hidrógeno como aceptadores, pero no puedenparticipar como donadores en este tipo de enlaces, a diferencia de los alcoholes de los que derivan.Esta capacidad de participar en los enlaces de hidrógeno les convierte en más hidrosolubles que loshidrocarburos de los que derivan. Pero las ilimitaciones de sus enlaces de hidrógeno los hace máshidrofóbicos que los alcoholes o ácidos de los que derivan. Esta falta de capacidad de actuar comodonador de enlace de hidrógeno ocasiona el que no pueda formar enlaces de hidrógeno entremoléculas de ésteres, lo que los hace más volátiles que un ácido o alcohol de similar pesomolecular.Muchos ésteres tienen un aroma característico, lo que hace que se utilicen ampliamente comosabores y fragancias artificiales. Por ejemplo: Acetato de 2 EtilHexilo: olor a dulzón suave butanoato de metilo: olor a Piña salicilato de metilo (aceite de siempreverde o menta): olor de las pomadas Germolene™ y Ralgex™ (Reino Unido) octanoato de heptilo: olor a frambuesa etanoato de isopentilo: olor a plátano pentanoato de pentilo: olor a manzana butanoato de pentilo: olor a pera o a albaricoque etanoato de octilo: olor a naranja.En las reacciones de los ésteres, la cadena se rompe siempre en un enlace sencillo, ya sea entre eloxígeno y el alcohol o R, ya sea entre el oxígeno y el grupo R-CO-, eliminando así el alcohol o uno
  8. 8. de sus derivados. La saponificación de los ésteres, llamada así por su analogía con la formación dejabones, es la reacción inversa a la esterificación.Los ésteres se hidrogenan más fácilmente que los ácidos, empleándose generalmente el éster etílicotratado con una mezcla de sodio y alcohol (Reducción de Bouveault-Blanc). El hidruro de litio yaluminio reduce ésteres de ácidos carboxílicos para dar 2 equivalentes de alcohol. La reacción es deamplio espectro y se ha utilizado para reducir diversos ésteres. Las lactonas producen dioles.Existen diversos agentes reductores alternativos al hidruro de litio y aluminio como el DIBALH, eltrietilborhidruro de litio o BH3–SiMe3reflujado con THF.El nombre de perfume o perfumes proviene del latín"per", por y "fumare", a través del humo,haciendo referencia a la sustancia aromática que desprendía un humo fragante al ser quemado,usado para sahumar. Los romanos no utilizaron la palabra perfume y según demuestra el filólogoJoan Corominas esta aparece por primera vez en lengua catalana en la obra ―Lo Somni‖ deBernatMetge y a partir de 1528 en la literatura francesa. En la actualidad, la palabra «perfume» serefiere al líquido aromático que usa una mujer o un hombre, para desprender olores agradables.El término perfumería tiene cuatro acepciones,1 pudiendo referirse a un establecimiento comercialdonde venden perfumes, al arte de fabricar perfumes, al conjunto de productos y materias de laindustria del perfume, o al lugar donde se preparan los perfumes o se perfuman ropas o pieles.El perfume es una mezcla que contiene sustancias aromáticas, pudiendo ser éstas aceites esencialesnaturales o esencias sintéticas; un disolvente que puede ser sólido o líquido (alcohol en la mayoríade los casos) y un fijador, utilizado para proporcionar un agradable y duradero aroma a diferentesobjetos pero, principalmente al cuerpo humano.Los aceites esenciales son sustancias orgánicas, líquidas aunque algunas veces sólidas, de olor ysabor acres, irritantes e incluso cáusticas. Pueden destilarse sin descomposición, no son miscibles enel agua pero son solubles en alcohol y éter. No tienen el tacto graso y untuoso de los aceites fijos yno dan jabón. Disuelven los cuerpos grasos, la cera y las resinas.Su composición química es variadísima; a menudo encierran hidrocarburos de fórmula C10H16 o unmúltiplo o submúltiplo y un compuesto oxigenado o alcanfor. Algunos contienen ésteres, alcoholes,fenoles; otros, contienen azufre. Existen en todos los órganos de las plantas pero especialmente enlas hojas y en las flores.La mayor parte de las esencias ya existen completamente formadas en la planta o vegetal; sinembargo, otras no preexisten sino que se forman por la acción del agua sobre determinadas partesdel vegetal por cuya acción se combinan ciertos elementos que se encuentran en las células ydeterminan la formación de la esencia.2Los fijadores que aglutinan las diversas fragancias incluyen bálsamos, ámbar gris y secrecionesglandulares de ginetas y ciervos almizcleros (estas secreciones sin diluir tienen un desagradableolor, pero en solución alcohólica actúan como conservantes). En la actualidad, estos animales estánprotegidos en muchos países, por lo que los fabricantes de perfumes utilizan almizcle sintético.La cantidad de alcohol depende del tipo de preparación al que vaya dirigido. Normalmente, lamezcla se deja envejecer un año.
  9. 9. Hay dos tipos de estructuras para la creación de perfumes. Por fases- notas de salida, medias y base-o monolíticas- el aroma se mantiene sin variaciones mientras perdura- este último tipo se empiezana crear a partir de 1980. Las fragancias monolíticas se caracterizan por estar creadas con pocoscomponentes al contrario de las de estructura por fases que son composiciones en las que fácilmentese alcanza a utilizar un centenar de elementos.Es una combinación de ingredientes aromáticos que estimulan al sentido del olfato, para dar lasensación del aroma. Esta supone un efecto pasajero, en su estado natural; y por medio del arte suele algunas veceshacerse durable. Las fragancias no huelen igual en todas las personas. El olor de cada persona semezcla con el perfume creando una fragancia única. Las fragancias usualmente (varia de persona apersona y con el clima) duran 4 horas una vez que se aplican. Si deseas tener el olor todo el tiempotienes que aplicarla cada 4 o 5 horas.La diferencia básica entre fragancia y perfume es que el perfume siempre tiene un olor másprofundo su aroma es más duradero, sin embargo la fragancia suele durar menos tiempos y ademássus componentes son más livianos, generalmente se realizan con aguas florales,los perfumes poseen siempre como ingrediente principal algún tipo de alcohol lo que le permite queel aroma dura más tiempo.Las fragancias que utilizan tanto hombres como mujeres están clasificadas por su concentración ysu composición. Estas características tendrán como resultado el grado de intensidad y duración quetendrán los aromas.Perfume. Cuenta con una concentración de esencias aromáticas elevada (va desde un 18% hasta un40% mezclado con alcohol concentrado). Esto produce que el aroma sea muy intenso y debeutilizarse en pocas cantidades. Los entendidos sugieren que se aplique directamente a la piel (y nose toque o frote la zona con los dedos) para que el aroma sea auténtico. El aroma de un perfumepuede durar hasta 7 horas.Tipos de fragancias• Extracto o perfume: es el que cuenta con mayor concentración de esencia aromática, ésta va desdeun 18% y puede alcanzar hasta un 40% mezclado con alcohol de alta graduación. Generalmente sepresenta en frascos pequeños y tiene un aroma muy intenso. Bastan sólo unas gotas en las muñecas,parte posterior de las rodillas y tobillos, entre otros, para estar perfumado. Los expertosrecomiendan aplicarlo con el tapón, no con los dedos, para evitar que se contamine y usarlo en lanoche. Su duración es de alrededor de 7 horas• Eau de Parfum (Agua de Perfume): es la misma fórmula del perfume pero contiene un porcentajemenor de esencias aromáticas mezcladas con alcohol generalmente de 90°; éstas oscilan entre un10% y un 19%. Se puede emplear a diario, en mayores cantidades que el extracto y en las mismaszonas que éste. Su duración es de alrededor de 4 a 6 horas
  10. 10. • Eau de Toilette (Agua de tocador) : constituye la versión más ligera dentro de la familia de losperfumes, ideal para emplearlo en ocasiones informales. Cuenta con una concentración que varíaentre los 5% y 10% de aceites aromáticos en alcohol habitualmente de 85° y de 2% de esencia. Losexpertos recomiendan no aplicarlo sobre la piel, sino sobre la ropa. Su duración es de alrededor de 3a 5 horas• Eau de Cologne (Agua de Colonia) : para muchos resulta la mejor opción para usar a diario pueses la versión más refrescante y diluida. Tiene una concentración considerablemente baja, entre 3% y5%, mezclado en agua y alcohol de 70°. Su duración es de alrededor de 3 horas• Eau Fraîche (Agua refrescante) : es más ligera y refrescante que el agua de colonia por lo quemuchas casas la han lanzado como una fragancia ideal para aquellos que practican actividades alaire libre. Cuenta con un porcentaje de esencia que va entre el 1% y 3%; la versión más reciente nocontiene alcohol para evitar manchas en la piel. Dada la suavidad de su aroma puede aplicarsevarias veces al día.Consejos para probar un perfume.Cuando pruebes una fragancia, déjala evaporarse de manera natural en la cara interna de la muñeca.Sólo unas gotas y luego de unos instantes la fragancia cobrará vida en tu piel. No frotes las zonas enlas que aplicaste la fragancia.La fricción daña las moléculas y altera las notas. Si no deseas probar la fragancia de manera directasobre la piel, se puede vaporizar la misma en papel especialmente diseñado para testear unafragancia.Se recomienda probar un máximo de tres fragancias. De otra forma tus sentidos olfativos se saturan,haciendo casi imposible distinguir entre las diferentes esencias.El día que decidas comprar un perfume trata de no usar ninguna otra fragancia o aroma. De estaforma podrás percibir las esencias de una manera más pura.No te recomendamos oler una fragancia de su botella, ya que tu nariz sólo percibirá las notas fuertesy ácidas del alcohol y las notas altas de la misma. Sólo tu piel permitirá que la fragancia viva, soloasí revelará sus notas y harán que se perciba de una manera única en tu piel.Los terpenos se originan por polimerización enzimática de dos o más unidades de isopreno,ensambladas y modificadas de muchas maneras diferentes. La mayoría de los terpenos tienenestructuras multicíclicas, las cuales difieren entre sí no sólo en grupo funcional sino también en suesqueleto básico de carbono. Los monómeros generalmente son referidos como unidades deisopreno porque la descomposición por calor de muchos terpenos da por resultado ese producto; yporque en condiciones químicas adecuadas, se puede inducir al isopreno a polimerizarse enmúltiplos de 5 carbonos, generando numerosos esqueletos de terpenos. Por eso se relaciona a losterpenos con el isopreno, si bien se sabe ya desdes hace más de 100 años que el isopreno no es elprecursor biológico de esta familia de metabolitos.2
  11. 11. Estos lípidos se encuentran en toda clase de seres vivos, y son sintetizados por las plantas, dondeson importantes en numerosas interacciones bióticas (Goodwin 1971).3 En las plantas los terpenoscumplen muchas funciones primarias: algunos pigmentos carotenoides son terpenos, tambiénforman parte de la clorofila y las hormonas gibelina y ácido abscísico. Los terpenos tambiéncumplen una función de aumentar la fijación de algunas proteínas a las membranas celulares, lo quees conocido como isoprenilación. Los esteroides y esteroles son producidos a partir de terpenosprecursores.Los terpenos de las plantas son extensamente usados por sus cualidades aromáticas. Juegan un rolimportante en la medicina tradicional y en los remedios herbolarios, y se están investigando susposibles efectos antibacterianos y otros usos farmacéuticos. Están presentes, por ejemplo, en lasesencias del eucalipto, los sabores del clavo y el jengibre. También en el citral, mentol, alcanfor, ylos cannabinoides.ClasificaciónLos terpenos son hidrocarburos que pueden verse como una combinación de numerosas unidadesisopreno, por lo general unidas de forma cabeza-cola, pero también pueden darse combinacionescabeza-cabeza y algunos compuestos están formados por uniones cabeza-medio. Los terpenoidespueden ser considerados como terpenos modificados donde grupos metilo han sido reacomodados oremovidos, o a los que se les han añadido átomos de oxígeno. Algunos autores usan el términoterpeno para referirse a los terpenoides.La clasificación de los terpenos según su estructura química, es similar a la de los terpenos, loscuales son clasificados en base al número de unidades isopreno presentes y en el caso de lostriterpenos, si están ciclados. Se los clasifica en:Hemiterpenos. Los terpenos más pequeños, con una sola unidad de isopreno. Poseen 5 carbonos. Elhemiterpeno más conocido es el isopreno mismo, un producto volátil que se desprende de lostejidos fotosintéticamente activos.Mono terpenos. Terpenos de 10 carbonos. Llamados así porque los primeros terpenos aisladosdel aguarrás en los 1850s, fueron considerados la unidad base, a partir de la cual se hizo el resto dela nomenclatura. Los monoterpenos son mejor conocidos como componentes de las esenciasvolátiles de las flores y como parte de los aceites esenciales de hierbas y especias, en los que ellosforman parte de hasta el 5 % en peso de la planta seca.Sesquiterpenos. Terpenos de 15 carbonos (es decir, terpenos de un monoterpeno y medio). Comolos monoterpenos, muchos sesquiterpenos están presentes en los aceites esenciales. Además muchossesquiterpenos actúan como fitoalexinas, compuestos antibióticos producidos por las plantas enrespuesta a la aparición de microbios, y como inhibidores de la alimentación ("antifeedant") de losherbívoros oportunistas. La hormona de las plantas llamada ácido abscísico es estructuralmente unsesquiterpeno, su precursor de 15 carbonos, la xantosina, no es sintetizada directamente de 3unidades isopreno sino producida por un "cleavage" asimétrico de un carotenoide de 40 unidades.Diterpenos. Terpenos de 20 carbonos. Entre ellos se incluye el fitol, que es el lado hidrofóbico de laclorofila, las hormonas giberelinas, los ácidos de las resinas de las coníferas y las especies
  12. 12. de legumbres, las fitoalexinas, y una serie de metabolitos farmacológicamente importantes,incluyendo el taxol, un agente anticáncer encontrado en muy bajas concentraciones (0,01% de pesoseco) en la madera del tejo ("yew"), y forskolina, un compuesto usado para tratar el glaucoma.Algunas giberelinas tienen 19 átomos de carbono por lo que no son consideradas diterpenos porqueperdieron un átomo de carbono durante una reacción de "cleavage".Triterpenos. Terpenos de 30 carbonos. Son por lo general generados por la unión cabeza-cabeza dedos cadenas de 15 carbonos, cada una de ellas formada por unidades de isopreno unidas cabeza-cola. Esta gran clase de moléculas incluye a los brassinoesteroides, componentes de la membranaque son fitoesteroles, algunas fitoalexinas, varias toxinas y "feedingdeterrents", y componentes delas ceras de la superficie de las plantas, como el ácido oleanólico de las uvas.Tetraterpenos. Terpenos de 40 carbonos (8 unidades de isopreno). Los tetraterpenos másprevalentes son los pigmentos carotenoides accesorios que cumplen funciones esenciales en lafotosíntesis.Politerpenos. Los politerpenos, que contienen más de 8 unidades de isopreno, incluyen a los"prenylatedquinoneelectroncarriers" como la plastoquinona y la ubiquinona, también poliprenolesde cadena larga relacionados con las reacciones de transferencia de azúcares (por ejemploel dolicol), y también a enormemente largos polímeros como el "rubber", usualmente encontrado enel látex.Meroterpenos. Así se llama a los metabolitos secundarios de las plantas que tienen orígenes sóloparcialmente derivados de terpenos. Por ejemplo, tanto las citokininas comonumerososfenilpropanoides contienen cadenas laterales de un isoprenoide de 5 carbonos. Elprincipio activo de la marihuana son los cannabinoides, los cuales tienen una porción molecular deorigen policétido y la otra es terpénica. Algunos alcaloides, como las drogasanticáncer vincristina y vinblastina, contienen fragmentos terpenos en sus estructuras. Ademásalgunas proteínas modificadas incluyen una cadena lateral de 15 o 20 carbonos que es un terpeno,que es el que ancla la proteína a la membrana.Esteroides. Triterpenos basados en el sistema de anillos ciclopentanoperhidrofenantreno.Los aceites esenciales son mezclas de varias sustancias químicas biosintetizadas por las plantas, quedan el aroma característico a algunas flores, árboles, frutos, hierbas, especias, semillas y a ciertosextractos de origen animal (almizcle, civeta, ámbar gris). Se trata de productos químicosintensamente aromáticos, no grasos (por lo que no se enrancian), volátiles por naturaleza (seevaporan rápidamente) y livianos (poco densos). Son insolubles en agua, levemente solubles envinagre, y solubles en alcohol, grasas, ceras y aceites vegetales. Se oxidan por exposición al aire. Sehan extraído más de 150 tipos, cada uno con su aroma propio y virtudes curativas únicas. Procedende plantas tan comunes como el perejil y tan exquisitas como el jazmín. Para que den lo mejor de sí,deben proceder de ingredientes naturales brutos y quedar lo más puro posible.El término esencias o aceites esenciales se aplica a las sustancias sintéticas similares preparadas apartir del alquitrán de hulla, y a las sustancias semisintéticas preparadas a partir de los aceitesnaturales esenciales. El termino aceites esenciales puros se utiliza para resaltar la diferencia entrelos aceites naturales y los sintéticos.
  13. 13. Ley de DaltonCada componente de una mezcla gaseosa ejerce una presión parcial igual a la que ejercercería siestuviera solo en el mismo volumen, y la presión total de la mezcla es la suma de las presionesparciales de todos los componentes.Esta ley es de particular importancia cuando se trata de gases recogidos sobre agua, los cuales estánsaturados de vapor de agua, o gases húmedos, es necesario acotar que el volumen ocupado por elgas seco y el gas húmedo es el mismo si no varía el recipiente; pero las presiones del gas seco y delgas húmedo son distintas, cumpliéndose la siguiente ecuaciónPresión total gas húmedo = Presión parcial gas seco + Presión parcial vapor de aguaEn la industria del alcohol comercial muchos productos son sabor izados con esencias. Esto es muycomún pero muy poco conocido por él publico. Las esencias de alta calidad imparten un buen sabor.(Whisky y brandis son provistos de una adición del 10 % del real.Las esencias están diseñadas a la perfección. Por consecuencia, cada esencia utilizada en casa esnormalmente puede ser mejorada, y es la versión de los comerciales les dan a los consumidores.Muchas compran esencia de Vodka y una buena marca de una bebida más barata especialmente enScandinavia.Las esencias son fabricadas de viarias materias primas, y trabajan con aceites, concentrados ysoluciones originales de substancias. Esto probablemente, por ejemplo: el Brandy es de aceite decafé, aceite de naranja, aceite de caraway, aceite de eneldo, o cualquier otro aceite natural. Tambiénse pueden obtener de hierbas, o especies. En algunas ocasiones estos extractos esta destiladosentonces cuando son más fuertes y puras. Las grandes compañías internaciones también ofrecenesencias de ginebra y Ron también estas están fabricadas por un análisis natural de fabricación dearomas igualmente que las substancias artificiales. Por lo que también existen aromas sintéticos,pero esto se utiliza cada ves menos y menos. La tecnología, avanza muy rápido, y ofrece productosde una calidad que uno no hubiera ni siquiera soñado hace unos cinco años atrás. Una nuevatécnica, por medio del proceso de destilación de dióxido de carbón es cuando han ocurrido muchosavances.Sabores.La lengua es el órgano principal del gusto, ubicado en el interior de la boca. Este sentido tiene lafunción de identificar los sabores por medio de la percepción de sus cualidades químicas. El gusto,junto con el olfato, funciona en complemento, de tal manera que se les ha denominado los sentidosquímicos. La integración de estos sentidos se produce porque los olores de los alimentos queingerimos entran por la vía Aero digestiva hacia la mucosa olfativa, generando el curioso fenómenode que probamos lo que comemos primero por la nariz. Este hecho se ve comprobado al encontrarsin sabor (insípido) todo los alimentos que ingerimos cuando tenemos la nariz tapada. El gusto sepercibe a través de las papilas gustativas, que se concentran en la mucosa de la lengua y, en menormedida, en el paladar y la faringe. Las papilas gustativas son pequeños grupos de células conectadasa fibras nerviosas. En su edad adulta el ser humano tienen unas 10.000 papilas gustativas, muchasmenos que al nacer; pero, a medida que envejecemos, muchas de estas papilas mueren.Existen tres tipos de papilas gustativas: las calciformes, las foliadas o fungiformes, ambas confunción gustativa y las filiformes que tienen función táctil.
  14. 14. Las papilas están distribuidas en forma desigual en la lengua y todas perciben los cuatro tiposbásicos de sabores (ver recuadro quinto sabor) conocidos: amargo, dulce, salado y ácido. Noobstante, algunas papilas reaccionarían con mayor intensidad ante determinados estímulos, demanera que en la punta de la lengua se capta el sabor dulce; el amargo se percibe en la parteposterior, y los sabores salado y ácido o agrio se sienten en los lados de este órgano. El resto de lossabores son sensaciones, producto de la combinación de estos cuatro, estimuladas por los oloresemanados de los alimentos que consumimos.Los elementos introducidos en la boca son disueltos en la saliva, penetrando las papilas gustativas através de los poros que hay en la lengua. Estas células nerviosas poseen en su parte superior unospelillos que dan respuesta a estas sustancias, generando un impulso nervioso que llega al cerebro através de uno de los cuatro nervios craneales, glosofaríngeo, vago, mandibular y facial. Una vez enel cerebro, el impulso se transforma en una sensación: el sabor. Cabe destacar que, además delefecto químico que se produce en las papilas y que induce la sensación del gusto, existen otraspropiedades del alimento que son de carácter táctil. Estas propiedades tienen que ver con la partefísica del objeto; es decir, su tamaño, textura, consistencia y temperatura. Como respuesta a lacombinación de varios estímulos, el ser humano es capaz de percibir un amplio abanico de sabores.La intensidad de un sabor está relacionada con la frecuencia con que se repiten los impulsosnerviosos que se envían a la corteza cerebral.Esencias.Las esencias naturales son primordiales para producir un perfume, pero las sustancias químicastambién cumplen un factor determinante en su creación. ¿Sabes cuál es la composición de lascolonias y perfumes que utilizas cada día en tu cuerpo y en tu casa?La elaboración de los perfumes nació en Egipto y, tras su desarrollo por árabes y romanos, seintrodujo en Europa a través de España hacia el siglo XIV. Su composición se basa en una mezclade sustancias aromáticas —como aceites esenciales naturales o esencias sintéticas—; un disolvente,que suele ser el alcohol; y un fijador.Los aceites esenciales naturales son esencias orgánicas procedentes de la naturaleza (flores, resinas,frutos…); mientras que las esencias sintéticas son, por un lado, compuestos químicos que seobtienen de los aceites esenciales naturales (aislados), y, por el otro, compuestos aislados que sufrenuna transformación química para modificar su aroma. En cuanto a los fijadores, son sustancias quepueden tener un origen vegetal, animal o sintético, y son las responsables de que el aroma delperfume permanezca por más tiempo en el cuerpo o en el ambiente, dependiendo de su utilidad.Composición,química:Con todo, las esencias requieren de las sustancias químicas para dar con el aroma concreto que sedesee, y así convertirse en perfume. Entre los productos más empleados se encuentran el benceno,el naftaleno y la cetona. El primero es un hidrocarburo poliinsaturado originario del petróleo, quecontiene forma de líquido incoloro y un olor dulce. Éste se emplea para fabricar algunos tipos degomas, lubricantes, tintes, detergentes, medicamentos y pesticidas, así como perfumes, gracias a sucarácter aromático. Asimismo, este componente también se emplea como materia prima paramanufacturar otros productos químicos usados en la fabricación de plásticos, resinas, nylon y fibrassintéticas, como el kevlar.
  15. 15. El naftaleno, que se obtiene a través de la destilación del alquitrán de hulla, sirve, además de paracrear perfumes, para fabricar colorantes, plastificadores para PVC, aditivos para el hormigón,sustancias humectantes en la industria textil o solventes para pesticidas (antipolillas). Y, en cuanto ala cetona, destaca la variedad aromática, derivada del benceno, que aporta el olor característico a lasfragancias.A la hora de comprar un perfume es necesario conocer las clases del mismo que existen en elmercado para hacernos con la opción más adecuada para cada uno. La clasificación más comúndivide los aromas en cítricos, madereros y florales. En nuestros hogares es habitual encontrardispensadores de fragancias que ofrecen al entorno una armonía y un bienestar que nos hacen lavida hogareña mucho más placentera. Además, debes tener en cuenta que cualquier habitáculo de lacasa puede contar con un ambientador que lo aromatice, desde el salón a la habitación, pasando porel baño.Métodos de Extracción de Aceites Esenciales.Extracción por arrastre de vapor.La extracción por arrastre de vapor de agua es uno de los principales procesos utilizados para laextracción de aceites esenciales.Los aceites esenciales están constituidos químicamente por terpenoides (monoterpenos,sesquiterpenos, diterpenos, etc.) Y fenilpropanoides, compuestos que son volátiles y por lo tantoarrastrables por vapor de agua.Las esencias hallan aplicación en numerosísimas industrias, algunosejemplos son los siguientes:· Industria cosmética y farmacéutica: como perfumes, conservantes,saborizantes, principios activos, etc.· Industria alimenticia y derivadas: como saborizantes para todo tipo de bebidas, helados, galletitas,golosinas, productos lácteos, etc.· Industria de productos de limpieza: como fragancias para jabones, detergentes, desinfectantes,productos de uso hospitalario, etc.· Industria de plaguicidas: como agentes pulverizantes, atrayentes y repelentes de insectos, etc.procedimientoSe picaron 50g de pino (ojas y ramas) y luego se deposítaron sobre un lecho de gasa. Se Coloco lamuestra en el interior de una columna, luego se adapto en condensador y el balon se lleno con aguahasta la mitad (adicionamos algunas piedras de ebullición) como se ilustra en la figura.Calentamos balón con el agua utilizando el mechero, y el vapor formado paso a través de la muestraa ser destilada por arrastre con vapor. El producto recogido fue de un aspecto de agua y presento unaroma muy agradable (posiblemente comparada con un bosque lo que ocasiona una frescura muyparticular).El volumen recogido fueron aproximadamente 100mL.Saturamos con sal el destilado, y al añadirle 50 mL de Hexano se formo una emulsión bastante duralo que nos dificulto la extracción de la misma en el balon de separación para llevar a cabo esteprocedimiento se extrajo la fase ―varias veces‖ y para romper la emulsión utilizamos algunas gotasde alcohol etilico.Concentramos en el roto-evaporador hasta la eliminación total del solvente.
  16. 16. Este residuo presento un olor mucho mas fuerte que el que teníamos en la solución acuosa antes derealizar la extracción con el solvente , al igual que el que presentan las hojas en su estado natural(que no es tan concentrado) sin embargo no es un olor brusco, es decir es agradable, fresco y suave.Extracción en continuo Sólido-Liquido (Soxhlet).La extracción sólido - líquido, es una operación de la ingeniería química que se usa en numerososprocesos industriales.Técnicamente, es una operación de transferencia de masa, donde un disolvente o mezcla de éstos,extraen selectivamente uno o varios solutos que se hallan dentro de una matriz sólida.Al igual que en la destilación, existen una serie de parámetros físico - químicos, tales como laviscosidad del disolvente, los coeficientes de solubilidad de los solutos, los coeficientes de difusión,las temperaturas de ebullición, etc. que son de importancia fundamental para el diseño del equipo yel éxito del proceso de extracción.Extractores de lecho fijo, de lecho móvil, continuos de bandejas, etc., son algunos de los tipos quese usan normalmente en la industria.En la industria de los procesos naturales, ya con fines analíticos a escala de producción, se utilizacon frecuencia el extractor sólido - líquido tipo Sohxlet. El mismo cuenta con una cámara deextracción, un depósito para el disolvente y un sistema de condensación de vapores.Algunos ejemplos de aplicación del uso de extractores son los siguientes:· Extracción de componentes activos a partir de drogas crudas vegetales: como la extracción dealcaloides, la extracción de glicósidos de la digital, la extracción de saponinas de Ruscussp, etc.· Extracción de olerorresinas como la pimienta, el jengibre, el apio, la cebolla, etc.· Extracción de concretos y absolutos de plantas perfumígenas, como el concreto de jazmín, deacacia, el absoluto de musgos, de líquenes, etc.· Extracción de aceite fijo de semillas oleaginosas, como el aceite de semillas de maní, de soja, dealmendras, de lino, etc.· Extracción de componentes activos de uso cosmetológico, como la extracción de saponinas de lashojas de hamamelis, de resinoides, de aloe vera, de triterpenos, de centella asiática, etc.Procedimiento:
  17. 17. Se picaron 50g de pino (hojas y ramas) y luego se depositaron sobre un lecho de gasa, se realizo elmontaje del equipo y realizamos la extracción conDiclorometano. Calentamos el balón sobre una parrilla de calentamiento hasta que la ebullición delsolvente reboso el brazo y se redeposito este procedimiento se repitió durante 5 ciclos.Se evaporo el solvente en el rotaeporador.El extracto obtenido fue muy similar al de la extracción por arrastre de vapor pero no tan agradable.Grafica del ciclo que se cumple en a) extracción por arrastre de vapor b) Extracción en continuoSólido-Liquido (Soxhlet). EXTRACCIONCON FLUIDOS SUPERCRITICOS.Cuando un fluido se somete a condiciones por encima de su presión y temperatura críticas, seencuentra en su estado SUPERCRÍTICO.En este estado, la línea de separación de fases líquido-gas se interrumpe. Esto implica la formaciónde una sola fase en la que el fluido tiene propiedades intermedias entre las de un líquido y las de ungas: así pues, mientras se mantiene una gran difusividad (propia de los gases), se consigue una altadensidad (cercana a la de los líquidos).Al igual que los gases, la densidad de los FSC varía enormemente con la presión y la temperatura,aunque se alcanzan densidades muy cercanas a las de los líquidos. Así pues la propiedad máscaracterística de los fluidos supercríticos es el amplio rango de altas densidades que pueden adoptardependiendo de las condiciones de presión y/o temperatura (a diferencia de los líquidos que sonprácticamente incompresibles y de los gases que poseen densidades siempre muy bajas).
  18. 18. Dada la relación directa entre la densidad de un fluido con su poder solvatante, tenemos que losfluidos supercríticos pueden variar enormemente su capacidad de solvatación mediante pequeñasvariaciones en la presión y/o temperatura.Teniendo en cuenta estas características, los FSC se convierten en disolventes ideales puesto que suenorme difusividad, les permite penetrar perfectamente a través de matrices porosas y su capacidadde solvatación modulable les permite una gran versatilidad y selectividad según las condiciones depresión y temperatura a las que se sometan. Sus aplicaciones principales son pues: extracción(especialmente de productos naturales): no deja residuos, se obtienen extractos de alta pureza y norequiere altas temperaturas precipitación: obtención de cristales con morfología muy uniforme, altapureza y libres de residuos de disolvente medio de reacción: la existencia de una sola fase permiteuna óptima transferencia de masa y de energía. Sin duda el fluido más utilizado tanto a nivel deinvestigación como en aplicaciones industriales es el CO2. Se trata de un gas inocuo, abundante ybarato cuyas condiciones críticas son relativamente bajas (31ºC, 73 atm) y por tanto fáciles deoperar. ProblemaLos aceites esenciales son utilizados desde hace mucho tiempo para diversas aplicaciones:cosmética, perfumes, jabones, etc. Los aceites se obtienen por el método de arrastre de vapor.¿Porque funciona este método? ¿ se podría obtener por otro método? ¡en que nos beneficia obteneraceites esenciales? JustificaciónElegimos este tema por que lo que aquí vamos a tratar es algo que se utiliza mucho en productos,las esencias, que se ocupan en la vida cotidiana como en perfumes, cremas, shampoos,desodorantes, etc…Ya que estas cosas son comúnmente utilizadas, quisimos saber como es que se hace y cual es elproceso para que tenga un buen aroma, puesto que en lo general utilizamos lo productos yamencionados si saber como se llego a lo que tenemos en las manos. Nos estaríamos metiendo en lafabricación del producto para saber como pasa esto.Sin embargo no fabricaremos un producto en específico, solo nos involucraremos en el aroma, laesencia, el olor… ObjetivosAl término del trabajo de investigación, los alumnos:-Obtendrán el aceite esencial del clavo, empleando el método de destilación por arrastre de vapor.-Identificaran los principios fundamentales del método de destilación por arrastre de vapor.-Obtención de esencia (clavo) aromática, no solo para un beneficio económico, sino también paradesarrollar la habilidad de la materia y buscar alternativas de uso cotidiano de este trabajo deinvestigación.
  19. 19. -Aprenderán a trabajar de manera colaborativa.-Aprenderán a ser, a hacer y a aprender, como bases de su aprendizaje general.-Determinar de manera experimental, que método de extracción es más conveniente; por arrastre devapor, en continuo sólido- líquido (Soxhlet) o por fluidos supercríticos.-Determinar la importancia, de los usos de los aceites esenciales, en la vida cotidiana. HipótesisEl aceite se extraerá mediante el método de destilación de vapor.Se utilizara el cariofileno en pequeñas cantidades junto con otros terpenos.Los aceites volátiles se separaran de la fase acuosa con un disolvente orgánico.Se recuperara el eugenol por tratamiento con acido clorhídrico diluidoEl eugenol se liberara el medio acuoso en forma de emulsión.

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