Extracción del aceite esencial del orégano
1. Mater Materia iale les s y equi equipo pos s • • • • • • • • • • • • • • • •
Vaso Vaso Florentino Flore ntino Piseta con Agua Destilada Pera de decantación Cronómetro Soporte trípode Probeta de 100 m Aro met!lico met!lico "angueras # $asos de precipitación de %00 m una de relo& 'otero (ubos de ensa)o E*uipo de arrastre por $apor +alan,a Picnómetro -e.ractómetro
2. Equipo
A ni$el piloto se usa un e*uipo de destilación por arrastre de $apor de acero inoxidable/
A continuación se muestra un es*uema con sus partes
3. Servicios
Se solicitar! los ser$icios del laboratorio de *uímica org!nica/ Donde se reali,ar!n los experimentos ) también se medir!n las propiedades .isico*uímicas del aceite obtenido como densidad e índice de re.racción/
4. Materia prima
a materia prima *ue $o) a utili,ar es el orégano el cual tiene muc2a aplicaciones ) usos/ a composición del aceite de orégano tiene alto contenido de .enoles los cuales tienen e.ectos antioxidantes bené.icos/ os dos m!s abundantes son Timol un .ungicida natural con propiedades antisépticas/ A)uda a me&orar el sistema inmunológico ) act3a como un escudo contra toxinas/
Carvacrol Es e.ecti$o contra $arias in.ecciones bacterianas tales como la candida albicans esta.ilococos E/ Coli salmonela etc/
Adem!s tiene otros compuestos como los terpenos el !cido rosmanírico ) la naringina/ (ambién se encuentran $itaminas A C E calcio magnesio ,inc 2ierro potasio manganeso cobre ) boro/ Entre sus usos tenemos 1. Combatir Infecciones a capacidad del aceite de orégano para combatir in.ecciones es mu) ob$ia dado *ue 2a demostrado una mu) poderosa e.ecti$idad contra la candida albicans el 2ongo Aspergillus las in.ecciones $aginales las in.ecciones por esta.ilococos ) m!s/ 4n estudio del mismo Departamento de Agricultura de los Estados 4nidos incluso in.ormó *ue el aceite de orégano presenta una .uerte acción contra los gérmenes *ue puede combatir .!cilmente la Salmonella ) E/ coli/ 2. Fuente de utrientes Esenciales 5(ienes di.icultades para obtener cantidad óptima de $itaminas ) minerales esenciales cada día6 El aceite de orégano contiene minerales esenciales como el magnesio ) el ,inc ) una gran cantidad de $itaminas como la C ) la E/ 4na $enta&a a7adida a los m3ltiples usos del aceite de orégano es *ue puede .uncionar como .uente de nutrientes esenciales si se toma de manera 2abitual/ 3. !yuda en la "i#esti$n Sin una adecuada digestión la comida comen,ar! a compactarse ) pudrirse dentro de los 8 a 9 metros de largo del tracto digesti$o/ El aceite de orégano es conocido por estimular especí.icamente el .lu&o de bilis a los órganos in$olucrados en la digestión me&orando de esta manera el proceso digesti$o ) a)udando a cuidar los sistemas biológicos *ue determinan tu estado general de salud/ 4. !yuda en la Menstruaci$n 4na de las me&ores respuestas es el aceite de orégano *ue en realidad puede a)udar en casos de menstruaciones irregulares así como a paliar los e.ectos negati$os de la menopausia/ Para las mu&eres se trata de una $enta&a sustancial *ue se a7ade a la )a larga lista de usos ) e.ectos positi$os del aceite de orégano/
%. &uc'a Contra el Enve(ecimiento El aceite de orégano puede a)udar a ralenti,ar el proceso de deterioro celular ) como resultado puede a.ectar a la $elocidad a la *ue se producen los e.ectos negati$os del en$e&ecimiento/ a gran cantidad de antioxidantes
*ue se encuentran en el aceite de orégano también pueden a)udar a protegernos de los problemas relacionados con la edad como las en.ermedades oculares la degeneración muscular ) los numerosos desórdenes del sistema ner$ioso/ ). *+rdida de *eso A pesar de su reputación como estimulante inmunológico natural el aceite de orégano también ataca la grasa corporal no deseada/ Como 2a demostrado un estudio reciente centrado en las capacidades para *uemar grasa del aceite de orégano el ingrediente acti$o de dic2o aceite conocido como carvacrol puede en realidad modular los genes ) reducir la irritación en el te&ido adiposo blanco/ ,. !livia el Malestar Condiciones dolorosas como la artritis dolores de espalda o el síndrome del t3nel carpiano pueden causar estragos en tu $ida diaria/ Sin la respuesta adecuada estos dolores se pueden $ol$er incluso m!s .recuentes ) adem!s peligrosos/ El aceite de orégano se puede utili,ar por $ía tópica para *ue penetre m!s pro.undamente en la piel ) a)ude a ali$iar el malestar *ue pro$iene de muc2as de estas situaciones/ %. M+todo a usar
a ma)or parte de los aceites esenciales se obtienen por destilación con $apor/ a .orma m!s sencilla mu) empleada en las plantaciones en ,onas de culti$o es la destilación con $apor de agua en las *ue se destila las partes adecuadas :cascaras 2o&as .lores corte,as semillas raíces etc/; colocadas sobre un colado colocado encima de un deposito *ue contiene aproximadamente una cantidad igual de agua 2ir$iendo/ El $apor .ormado tiene la .inalidad de arrastrar el $apor del aceite esencial ) condensado en el re.rigerante .ormando una me,cla de $apores condensados :el aceite esencial ) el agua utili,ada para el arrastre;/
pre=tratamiento de la materia prima :cortado molido tro,ado etc/; son di.erentes en cada caso/ Durante la destilación por $apor tres .enómenos tienen lugar a la $e,/ El aceite esencial ) el agua caliente se di.unden por las membranas de la planta algunos componentes del aceite se 2idroli,a ) parte del aceite es descompuesto por el calor/ a destilación ideal entonces es a*uella en el cual la $elocidad de di.usión es tan alta como es posible ) la 2idrolisis ) descomposición térmica son controladas en un mínimo/ Estudios de in$estigación 2an demostrado *ue las células normales de las plantas son casi impermeables a los aceites $ol!tiles/ o *ue ocurre entonces durante la destilación es *ue una parte del aceite se disuel$e en el agua presente en la cedula de la planta/ a solución es entonces transportada por osmosis por la membrana celular ) en la super.icie el aceite es $apori,ado por el $apor *ue .lu)e/ ). "ise-o de eperimentos
as $ariables desconocidas ) *ue tienen in.luencia en el proceso de extracción del aceite de orégano/ a/ "asa de orégano 1 >g 1/#? >g 1/? >g b/ (iempo de extracción 1? min #? min ) @? min/ c/ -educción de tama7o/
/btenci$n del or+#ano. •
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Secar las 2o&as de orégano/ impiar el orégano de restos de pl!sticos ) otras materias org!nicas presentes en el en$ase de compra/ nstalar el e*uipo arrastre por $apor re$isando la ubicación de la .uente eléctrica la .uente de agua para el condensador el sello de agua $a e$itar la salida de $apor del destilador ) el condensador la posición de la re&illa para e$itar la ingreso de las 2o&as de orégano a la carga de agua/ -eali,ar la operación controlando el tiempo para la primera ) 3ltima gota de aceite/
•
Al terminar la operación se pesa el orégano se desinstala el e*uipo ) se calcula el $olumen .inal de agua ) de aceite/
,. 0ustificaci$n del proyecto
El aceite de orégano 2a sido in$estigado cientí.icamente ) 2a resultado ser uno de los m!s potentes ) e.ecti$os antibióticos conocidos por el 2ombre/ Es natural ) seguro/ Bo crea cepas mutantes de las bacterias/ Elimina bacterias de todo tipo usando solo una pe*ue7a cantidad/ Es también e.ecti$o contra los 2ongos par!sitos ) $irus/ Puede ser utili,ado externa e internamente no tiene e.ectos secundarios negati$os ) no necesita receta para su $enta/ El ingrediente acti$o car$acrol cuando anali,ado en un laboratorio 2a resultado ser uno de los antisépticos m!s potentes/ A3n en cantidades mu) pe*ue7as r!pidamente elimina una gran $ariedad de patógenos como bacterias 2ongos par!sitos ) $irus/ 4na gran $enta&a del aceite de orégano es *ue dic2os patógenos no pueden crear inmunidad como sucede con medicamentos .armacéuticos adem!s de eliminar posibles e.ectos secundarios ) la posibilidad de crear mutaciones $irulentas en bacterias ) 2ongos/ Al tener aplicaciones se pondr! en pr!ctica la destilación por arrastre de $apor del aceite esencial de orégano para determinar el porcenta&e de extracción mediante este método/ . Crono#rama !ctividad Formaci$n de #rupos Selecci$n del tema 5squeda de informaci$n ecesidades6 crono#rama y dise-o *rimer avance y primer control *ruebas eperimentales banco *ruebas eperimentales banco 7continuaci$n8
Semanas de clase 1 2 3 4 % ) x x x x
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,
1
11
12
13
14
!n9lisis y caracteri:aciones Se#undo avance y se#undo control ;ecolecci$n de datos e interpretaci$n Construcci$n del tercer avance
x
x x x
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. iblio#raf=a •
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Dr/ Edard 'roup DC BP DAC+B DA+F"/ :Bo$ember ? #01?;/ 10 4ses .or rganic regano il/ -ecuperado el #@ de Abril de #01% de 2ttp/global2ealingcenter/comnatural=2ealt210=uses=organic= oregano=oil
x x x x
1. "ise-o de eperimentos Factores que influyen la etracci$n>
(iempo de secado del material/ a materia prima $egetal genera 2ongos *ue trans.ieren un olor terroso mo2oso al aceite debido a la .ormación de !cidos grasos por esto si el material no se procesa pronto :@ días; se dispone en literas para su oreo/ (iempo de extracción/ Pasado un tiempo )a no sale m!s aceite ) el $apor posterior causa el arrastre por solubilidad ó emulsión del aceite presentando una disminución en el rendimiento/ Presión del $apor/ Si la presión del $apor de arrastre es mu) alta :m!ximo % psi; se presenta 2idrólisis en el aceite disminu)endo su calidad ) su rendimiento/ Factor de empa*uetamiento/ Si el material *ueda mu) suelto el proceso termina mu) pronto presentando un alto consumo energético si *ueda mu) apretado el $apor se acanala disminu)endo el rendimiento del aceite Distribución interior del $apor/ E.iciencia del condensador/ Condensación interior/ Se e$ita reali,ando una purga pre$ia a los @0 minutos de iniciado el proceso ) adem!s manteniendo el tan*ue bien aislado/ (iempo de residencia en el .lorentino/ Sobre todo si el di!metro es mu) pe*ue7o se produce arrastre del aceite/ "aterial ex2austo/ El residuo se usa como compost abonos es celulosa 2idroli,ada/ (iempo de extracción Pasado un tiempo )a no sale m!s aceite ) el $apor posterior causa el arrastre por solubilidad o emulsión del aceite presentando una disminución en el rendimiento/ Volumen de aceite esencial obtenido Depender! del tiempo de extracción/ a $ariable del $olumen acumulado de aceite esencial obtenido ser$ir! como indicador de rendimiento de extracción/
2. Corridas
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Materiales Vaso Florentino Piseta con Agua Destilada Pera de decantación Cronómetro Soporte trípode Probeta de 100 m Aro met!lico "angueras # $asos de precipitación de %00 m una de relo& 'otero (ubos de ensa)o E*uipo de arrastre por $apor +alan,a Picnómetro -e.ractómetro
*rocedimiento G Se pesa el orégano seco *ue es colocado en un generador de $apor de acero inoxidable *ue contiene 9 de agua/ G Se sella 2erméticamente ) se arma el sistema como se muestra en la .igura se sellan las uniones con agua para *ue no escape el $apor principalmente la unión al condensador/ G Se abre la $!l$ula de agua de en.riamiento al condensador .lu&o de agua a contracorriente al .lu&o de $apor/ G Se enc2u.a el e*uipo para *ue permita el paso de la corriente a la resistencia del generador de $apor/ G Se calienta 2asta ebullición gener!ndose de esta manera el $apor *ue se re*uiere para la operación de destilación por arrastre de $apor/
G Se llena el .lorentino 2asta 100m de agua destilada ) es colocada en la parte in.erior del condensador :a la salida del condensado;/ G Se toma el tiempo inicial de operación desde la caída de la primera gota de condensado de a2í a un inter$alo de tiempo de @min se recogen los datos de $olumen de agua ) el $olumen del aceite/ G El proceso termina al obser$ar *ue no se produce cambios en los $ol3menes obtenidos/
Primera Corrida
Se reali,ó con 1 >g de orégano seco/ a primera gota se registró después de @11H min/ os datos se tomaron cada tres minutos como se muestra en la tabla (iempo :min;
Volumen de agua despla,ada :m; 0 %H 109 11# 11I 11@ 1#8 109 119 1#@ 11?
0 @ % 9 1# 1? 1H #1 #I #8 @0
Volumen de aceite acumulado :m; 0 @ 8 10 11 1@ 1I 18 19 ## ##
Volumen acumulado de aceite vs. Tiempo 25 20 15 Vacc de aceite
10 5 0
0
5
10
15
20
Tiempo
25
30
35
Volumen acumulado de agua vs. Tiempo 1200 1000 800 Vacc de agua
600 400 200 0
0
5
10
15
20
25
30
35
Tiempo
Después de reposar el aceite obtenido en una pera de decantación el $olumen .inal de aceite .ue de V J 1? m a di.erencia de $ol3menes .ue por*ue los datos tomados inclu)en una emulsión *ue se .orma en el .lorentino ) cuando se para la operación el $olumen se $uel$e m!s constante ) disminu)e/ Segunda Corrida Se reali,ó con 1/? >g de régano el cual representa la ma)or capacidad disponible para este e*uipo por lo *ue estu$o bien compacto/ a primera gota se registró después de @918 minutos/ os resultados se representan en la siguiente tabla
(iempo :min; 0 @ % 9 1# 1? 1H #1 #I #8 @0 @@
Volumen de agua despla,ada :m; 0 %8 10# 10H 109 109 11? 109 118 110 109 10?
Volumen de aceite acumulado :m; 0 # I 8 9 11 1@ 1? 18 19 #1 #1
Volumen acumulado de aceite vs. Tiempo 25 20 15 Vacc aceite
10 5 0
0
5
10
15
20
25
30
35
Tiempo
Volumen acumulado de agua vs. Tiempo 1400 1200 1000 800 Vacc agua
600 400 200 0
0
5
10
15
20
25
30
35
Tiempo
Después de reposar el aceite en la pera de decantación se obtu$o un $olumen de 1? m/ gualmente se $io una disminución debido a la emulsión .ormada durante la operación/
Tercera Corrida Se reali,ó con 1/#? >g de orégano seco/ a primera gota se registró después de @%#I min pero desde los @??? minutos se sentía un aroma .uerte de orégano/ os datos se tomaron cada tres minutos como se muestra en la tabla
(iempo :min;
Volumen de agua despla,ada :m; 0 %? 9% 10I 10I 10% 10% 109
0 @ % 9 1# 1? 1H #1
Volumen de aceite acumulado :m; 0 % 10 1I 1% 1H 19 19
Volumen acumulado de aceite vs. Tiempo 20 15 Vacc aceite 10 5 0
0
5
10
15
20
25
Tiempo
Volumen acumulado de agua vs. Tiempo 1000 Vacc agua
500 0
0
5
10
15
20
25
Axis Title
Después del reposo se obtu$o un $olumen de aceite de V J 1@ m/ Se obser$a una obtención de $olumen similar a las anteriores pero en menor tiempo de operación/
3. Caracteri:aci$n del aceite esencial "eterminaci$n de la densidad
Como se tiene un $olumen pe*ue7o de aceite se usa el picnómetro Primero se pesa el picnómetro completamente seco en una balan,a digital m picnómetroseco =9.2062 g
uego se enrasa con la muestra de aceite esencial m picnómetro +aceite=18.4416 g
Finalmente se obtiene la densidad del aceite esencial maceieesencial= 9.2354 g
ρaceiteesencial =
9.2354 g 10 mL
= 0.9235 g / mL
"eterminaci$n del =ndice de refracci$n
Primero se calibró el re.ractómetro con agua destilada para obtener una medición correcta en este paso se debe corroborar *ue el índice de re.racción sea de 1@@@/ 4na $e, calibrado se agrega la muestra de aceite esencial al prisma de una manera uni.orme ) e$itando la .ormación de gotas luego se toma el $alor del índice de re.racción/ /-/ J 1/I8I
"eterminaci$n del rendimiento
Para la 3ltima corrida masa J 1/#? >g ρaceiteesencial = 0.9235 g / mL Volumen=masa / ρ V =1407.63 mL
Volumen *ue se obtu$o V J 1@ m Entonces el rendimiento
R=
13 m L 1407.63 mL
R= 0.92
x 100
