extraccion de capsaicina

UNIVERSIDAD VERACRUZANAFACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS REGIÓN POZA RICA-TUXPAN “OBTENCIÓN DE GAS PIMIENTA A PARTIR DE CHILE JALAPEÑO (Capsicum annuum)” TESIS PARA OBTENER LA ACREDITACIÓN DE LA EXPERIENCIA RECEPCIONAL DEL PROGRAMA DE INGENIERÍA QUÍMICA PRESENTAN: KARINA ESLAVA HERNÁNDEZ JAIME ZEPETA ALARCÓN ASESOR: ING. LUIS ELÍAS CÁRDENAS PÉREZ CO-ASESOR: M.C. RAÚL ENRIQUE CONTRERAS BERMÚDEZ POZA RICA, VER. OCTUBRE 2011 . 2.1.1.4.1.1.2. 01 Propiedades del gas pimienta 03 1. RESULTADOS 26 CONCLUSIONES 35 .1. INTRODUCCIÓN I OBJETIVO E HIPÓTESIS IV JUSTIFICACIÓN V CAPÍTULO I: FUNDAMENTOS TEÓRICOS 1.2.ÍNDICE ÍNDICE. Efectos 09 1. Capsaicina 06 1.1. Tratamiento 11 1. Cuantificación del nivel de capsaicina por medio de cromatografía liquida de alta eficacia (HPLC) 2. Extracción de hidrodestilación la capsaicina asistida por 15 mediante radiación de microondas 2.1.2.1. 16 Segunda etapa: elaboración del gas pimienta 19 21 CAPÍTULO III.3. Primera etapa: extracción de la capsaicina 2. Marco legal 13 CAPÍTULO II: METODOLOGÍA 15 2. Descripción del chile jalapeño 05 1. Escala Scoville. 47 ANEXO 4. 43 ANEXO 2. Procedimiento para la determinación de la capsaicina contenida en capsicums según lo establecido por la norma oficial mexicana NOM119-SSA1-1994.ÍNDICE BIBLIOGRAFÍA 37 GLOSARIO 39 ANEXOS 43 ANEXO 1. 50 . Procedimiento para determinar el grado de capsaicina establecido por la norma NMX-F-3891982. Normas para el empleo de aerosoles defensivos con agente activo Oleoresin Capsicum (OC). 44 ANEXO 3. se puede encontrar una multitud de usos de dicha ciencia. El empleo de agentes tóxicos como gases. [A. se crearon diversos gases venenosos. así como el uso en guerras no del todo transparente. en lugar de venenos letales o incapacitantes. etc. Los más utilizados iban desde el gas lacrimógeno hasta agentes letales como el fosgeno y agentes incapacitantes como el gas pimienta. plantas de reciclaje. El uso indiscriminado y el terrorismo son los mayores motivos de preocupación acerca de estas peligrosas armas. Acorde con la vertiente práctica de la química y así como las aplicaciones militares. Pero una de las aplicaciones más preocupantes de esta ciencia. como en la guerra del golfo. Esta guerra química fue uno de los principales elementos de la primera guerra global y también de la primera guerra total del siglo XX. Los primeros usos de este agente químico comenzaron en forma de irritante. se utilizó por primera vez en la primera guerra mundial.INTRODUCCIÓN INTRODUCCIÓN La química ha sido desde siempre. pero dada su elevada peligrosidad. así como la industria petroquímica. B] i . y en países subdesarrollados. ha sido restringido y prohibido en numerosas convenciones internacionales aunque no así respetado por todos los países. es un hecho relativamente reciente. Durante la primera guerra mundial se buscó la innovación militar. una de las ciencias más aplicadas al campo militar junto con los más recientes conocimientos de física moderna sobre fusión y fisión nuclear. es su potencial destructivo en el caso de que se emplee con fines bélicos. y es aquí donde tiene sus inicios este gas. INTRODUCCIÓN Un destino típico de los expuestos al gas era la ceguera. Era un espectáculo frecuente ver líneas de soldados cegados, con la mano sobre el hombro del hombre que lo precedía, guiados por un vidente hasta la enfermería. Hoy en día y ante la creciente ola de asaltos e inseguridad en la gran mayoría de las ciudades del mundo, cada vez son más las personas que buscan alguna alternativa para protegerse de los delitos. El gas pimienta es uno de los elementos que más ha crecido su demanda en los últimos años, por ser un objeto de defensa que se puede llevar disimuladamente en alguno de los bolsillos. Es utilizado principalmente como arma de defensa personal por la mayoría de las amas de casa, sin embargo, se sabe que también los oficiales de la policía lo utilizan como una de sus armas, pues muchas veces es difícil calmar a las multitudes, o algunos maleantes que no se pueden controlar.[D] Es muy común encontrarlo a la venta en el mercado bajo distintas presentaciones, como el tipo cartucho, sin embargo, para no llamar la atención de los maleantes se ha creado en muchas forma de uso común como los lapiceros, labiales, llaveros, entre otros, como se muestra en la Figura 1.[A,D] Figura 1: Presentación en la que se encuentra a la venta el gas pimienta. Fuente: http://www.grupo-seguro.com.mx/gas_pimienta ii INTRODUCCIÓN Este trabajo se estructurara de la siguiente manera: Capítulo I Se presentarán, los antecedentes, definiciones, y el marco legal. Se mencionará la normatividad necesaria que se utilizará para el desarrollo del producto. Capítulo II Se explicará la metodología a seguir para obtener el gas pimienta. Capítulo III Se darán a conocer los resultados obtenidos. Conclusiones Se darán a conocer cada uno de los objetivos alcanzados durante el desarrollo del trabajo y por último se hace mención de la bibliografía consultada para el desarrollo de esta tesis. iii OBJETIVOS E HIPÓTESIS OBJETIVOS E HIPÓTESIS OBJETIVO GENERAL Elaborar gas pimienta a partir de chile jalapeño (Capsicum Annuum). OBJETIVO ESPECÍFICO 1. Extracción de oleorresina del chile jalapeño (Capsicum annuum). 2. Determinar la concentración de capsaicina presente en la especie del Capsicum annuum, por medio del método de cromatografía liquida de alta eficacia. 3. Determinar la cantidad de grados Scoville presente en la concentración de capsaicina obtenida del chile jalapeño (Capsicum annuum). HIPÓTESIS Es posible la elaboración del gas pimienta a partir del chile jalapeño (Capsicum annuum). iv método que solo gasta agua destilada. y debido a la gran producción de chile jalapeño que se produce en la región. para lo cual se ha encontrado que existe un método que es más económico y sobre todo rápido. v . en los diversos procesos investigados para poder obtener la capsaicina. lo que da como resultado procesos de alto costo. Esto ha llevado a investigar alternativas. Por otra parte. esto nos ocasiona que se necesite una gran cantidad de chile para poder obtener la cantidad precisa de capsaicina necesaria para elaborar el “gas pimienta”. se trata de la hidrodestilacion asistida por la radiación de microondas. que conduzcan a producir un producto que no resulte con un elevado costo de producción. es necesario el uso de solventes orgánicos en cantidades elevadas. se cree que es conveniente realizar este trabajo.JUSTIFICACIÓN JUSTIFICACIÓN Dado que los estudios realizados nos han demostrado que en donde se encuentra la mayor concentración del “picor” en los chiles es en sus venas y semillas. Es un agente no letal. Se rocía a través de dispositivos aerosoles a corta distancia y directamente sobre los ojos de la víctima. aunque puede serlo en casos raros. para lo cual se apunta a la cara del mismo pues aquí es donde la mayoría de las membranas mucosas afectadas por el gas pimienta se encuentran. brindando una mejor posibilidad de "escapar" de un atacante. Los efectos a largo plazo del gas pimienta no han sido investigados efectivamente. inflamando las membranas mucosas provocando tos y nauseas.9001. cuanto mayor sea el porcentaje de OC. la energía de la pimienta realmente detiene al agresor dilatando los tubos capilares de los ojos causando ceguera temporal.[B] 1 . dolor e incluso ceguera temporal) que se utiliza para dispersar disturbios o como defensa personal. también conocido como spray OC (Oleoresin Capsicum). es un agente lacrimógeno (un compuesto químico que irrita los ojos hasta el punto de causar lágrimas. gas OC o spray de capsicum. Tiene un alcance efectivo de aproximadamente 3 a 4 m.. Fabricado bajo los estándares de ISO . Se ha probado que el nivel adecuado de OC para el uso de los aerosoles disuasivos es de 1% y el aerosol de pimienta es 2%. mayor es la capacidad inflamatoria del aerosol de pimienta. incluyendo defensa contra perros u osos. El ingrediente activo en el gas de pimienta es la capsaicina. El porcentaje de ingredientes activos en el gas pimienta determina su potencia.CAPÍTULO I FUNDAMENTOS TEÓRICOS CAPÍTULO I FUNDAMENTOS TEÓRICOS El gas pimienta o spray de pimienta. que es un compuesto derivado de la frutas de las plantas del género capsicum tales como los chiles como el serrano y jalapeño entre otros. farmacéuticos o defensivos.wikipedia. Cualquier producción de más de 100 g debe ser notificada a la organización para la prohibición de armas químicas y ningún país puede tener almacenada más que una tonelada de estos químicos. herir o incapacitar al enemigo. Entre estas sustancias se encuentran los agentes nerviosos. Fuente: http://es. en la piel los ojos y temporal. llamen pulmones No persistente y peligroso por inhalación. la ricina y el gas pimienta. utilizados a menudo como elementos antidisturbios grandes agentes ampollas antidisturbios. CLASE DE AGENTE Agente lacrimógeno vesicante SÍNTOMAS EFECTOS VELOCIDAD DE ACCIÓN PERSISTENCIA NOTAS Provoca En las últimas dolor décadas punzante y Aproximadamente estos agentes agudo en de 4 a 6 horas si han sido Fuerte los ojos y el contacto fue en irritación en ceguera los ojos.CAPÍTULO I FUNDAMENTOS TEÓRICOS El gas pimienta se ha considerado como un arma química ya que utilizan las propiedades tóxicas de sustancias químicas para matar.org/wiki/Arma_qu%C3%ADmica 2 . A continuación se muestra en la Tabla 1 la descripción del gas pimienta. cuyo objetivo es principalmente ser utilizadas para investigación o con objetivos médicos. [B] TABLA 1: Descripción del gas pimienta. Se encuentra clasificado dentro de las armas llamado agentes vesicantes. de 2 a 48 horas. y piel Puede los llegar a quedan afectados de ahí que se causar más rápidamente. 1 Propiedades del gas pimienta El ingrediente activo en el gas pimienta es la capsaicina.CAPÍTULO I FUNDAMENTOS TEÓRICOS 1. Es un aceite que se extrae de la cáscara del chile picante.11 Volatilidad mg/m3 a 25°C 900 Solubilidad en agua % a 20°C 0.pdf 3 . sus consecuencias más importantes se producen en forma de terribles quemaduras en la piel.06 Fuente: http://www. El olor es acre.es/zorrilla/juanma/ARMAS/Armamento.27 Punto de ebullición °C 217 Punto de fusión °C 14 Presión de vapor mmHg a 25°C 0.1 Densidad g/cm3 1. áspero. Reacciona con un gran número de moléculas del organismo. picante. [E] TABLA 2: Propiedades físicas del gas pimienta PROPIEDADES FÍSICAS Peso molecular g/mol 159. está conformado por sustancias de naturaleza alcaloide llamadas capsaicinoides que son las responsables de causar la irritación. similar al jengibre y es más irritante en un clima húmedo o sobre la piel húmeda.ehu. En la tabla 2 se muestran las propiedades físicas características del gas pimienta. Pertenece al grupo de los gases abrasantes y es de origen vegetal. que es un compuesto derivado de la frutas de las plantas del género capsicum como los chiles. [G] En disolución acuosa se descompone en productos no tóxicos mediante hidrólisis. En este caso si es necesaria la intervención médica. en esta reacción el álcali actúa como catalizador. Es fácilmente soluble en disolventes orgánicos. Su función es la de acelerar la reacción sin influir en ella. A temperaturas ambientales es un sólido blanco. [G] 4 . Una vez más.CAPÍTULO I FUNDAMENTOS TEÓRICOS En su estado puro. quemaduras. aunque el dolor y las quemaduras pueden ser remitidos médicamente. sin embargo. Estos síntomas no requieren una intervención médica. Ejemplo de ello es el hidróxido de amonio NH4+. son estables en estado gaseoso y su dispersión se lleva a cabo por aerosoles. ampollas y serias dificultades para respirar. Las moléculas afectadas son destruidas con las consecuencias siguientes: Irritación grave en los ojos. Si la intoxicación es mayor puede provocar mareos. Este compuesto produce iones hidroxilo (-OH) en disolución acuosa. estornudos. inflamaciones en la piel. Mediante este enlace puede reaccionar con muchas moléculas orgánicas. Esta reacción ocurre muy despacio dada la escasa solubilidad del agente mostaza. principalmente las moléculas que contienen Nitrógeno y grupos -SH en proteínas y péptidos. este reacciona violentamente con las cloroaminas dando productos no tóxicos. es un agente incoloro. Mecanismo de Acción: La acción de este producto se basa en la capacidad del mismo para establecer enlaces covalentes con otras sustancias. Subclase: Asteridae. Reino: Plantae. Familia: Solanaceae. En la figura 2 se muestran las partes que forman el fruto del chile jalapeño.pdf Son plantas anuales.udlap. B y C. mide en promedio 6. el chile jalapeño es de color verde. Fuente: http://catarina.CAPÍTULO I FUNDAMENTOS TEÓRICOS 1.0 x 2. División: Magnoliophyta. de hojas alternas y flores pequeñas blancas. semi-herbaceas. [G] 5 .mx/u_dl_a/tales/documentos. es el chile jalapeño. Clase: Magnoliopsida. de forma cónica alargada.1 Descripción del chile jalapeño. Orden: Solanales. también contiene las vitaminas A. Género: Capsicum. Contiene principalmente la sustancia llamada capsaicina. Como la base para producir gas pimienta. verdosas y violáceas.5 cm.1. Figura 2: Partes del chile jalapeño. es necesario mencionar las características generales de esta planta: Nombre científico: Capsicum annuum. meco y morita. Más del 60% de chiles jalapeños producidos se procesan como salsas de chile. se concentra en las venas y semillas en el interior del fruto.500 y 8. las más habituales son conocidas como típico. Buena parte de la capsaicina. inodoro. También se le llamaba chile cuaresmeño. Ver. El compuesto químico capsaicina (8-metil-N-vanillil-6-nonenamida. existen gran cantidad de variedades con leves diferencia de formas y grado picor. C18H27NO3) es el componente activo de los pimientos picantes (capsicum). y se convierte en chile chipotle. retirarlas antes de su empleo proporciona un sabor más delicado. desde donde se comercializaba a otras partes. 1. En la tabla 3 se muestran las propiedades físicas y químicas de este compuesto.1. Dentro del chile jalapeño. el alcaloide que provoca la picazón. porque antiguamente se encontraba solo en la época de cuaresma. Es de una variedad medianamente picante. chiles encurtidos. Cuando llega a su etapa de maduración toma un color rojo intenso y ahumado. Se dice que dentro de sus propiedades benéficas para la salud. produce una fuerte sensación de ardor en la boca. parecido a la cera. entre 2. incoloro.2 Capsaicina..000 puntos en la Escala Scoville (ver anexo I). y quesos con jalapeño. aunque la intensidad del sabor depende en gran medida de las características del terreno y de la variedad de semilla. Es irritante para los mamíferos. se ha encontrado que ayuda a la disminución del colesterol o para disminuir el cáncer de próstata. chiles secos. es de los chiles más importantes.CAPÍTULO I FUNDAMENTOS TEÓRICOS Se le da este nombre porque se dice que antiguamente se cultivaba en Jalapa. que en sus versiones secas. [G] 6 . La capsaicina pura es un compuesto lipofílico. La capsaicina también posee cualidades descongestivas y. 41 g/mol Fuente: http://es. a concentraciones adecuadas.CAPÍTULO I FUNDAMENTOS TEÓRICOS TABLA 3: Propiedades físicas y químicas de la capsaicina. Es la responsable de la sensación de ardor. que son moléculas que promueven la sensación de bienestar. es una molécula sin sabor ni olor.org/wiki/Capsaicina Este compuesto se puede almacenar durante años en forma estable y si se encuentra en estado puro si se llega a diluir cien mil veces. La capsaicina también estimula un neuroreceptor de la piel. favorece en el cerebro la producción de endorfinas. Aunque parezca extraño. [G] 7 . 227. estimula las secreciones gástricas y se sabe que esta molécula es capaz de actuar sobre fibras no mielinizadas delgadas. Éter. Sus acciones se ejecutan a través de su reconocimiento por parte de una proteína receptora. en la mucosa oral. Benceno. e incluso dolor. PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS Punto de fusión 65 °C Punto de ebullición 210 – 220 °C UV máx. sigue siendo tan activa que aún es capaz de producir ampollas en la lengua. por si misma.wikipedia. De ahí que el efecto de la ingesta sea una sensación de ardor. activando a ciertas sub-poblaciones de neuronas sensoriales. 281nm Sabor Picante Solubilidad Alcohol. Cloroformo Insoluble Agua fría. Color Rojo – Naranja Masa molar 305. el receptor vanilloide subtipo 1 (VR1). que también se activa con otras sensaciones más familiares como calor y abrasión. la capsaicina. Es una sustancia fabricada por los pimientos o chiles como medio defensivo para protegerse del ataque de los animales herbívoros. Esta escala es una medida de picor en los chiles. no se mezcla con el agua pero sí lo hace con las grasas. un chile dulce. según el sistema que se diseño a principios del siglo XX. quien desarrolló “El Examen Organoléptico Scoville en 1912”. Es de suponer que tiene cierta acción anticancerosa. El número de unidades Scoville (SHU. [G] Escala Scoville.000 veces antes que la capsaicina fuese indetectable. del inglés Scoville heat units) indica la cantidad presente de capsaicina. Estas frutas del genero capsicum contienen capsaicina. que es diluida en agua azucarada hasta que el picante ya no puede ser detectado por un comité de (normalmente cinco) examinadores. tiene cero en la escala de Scoville. especialmente las membranas mucosas. Sin embargo entre los chiles más picantes como el habanero. que no contiene capsaicina.CAPÍTULO I FUNDAMENTOS TEÓRICOS Es hidrófoba. Tradicionalmente el valor picante de los pimientos se ha medido en unidades de Scoville. Así. neuropatía diabética.000 o más. algunos cuadros dolorosos referidos a territorios específicos de la piel y en los picores de los dializados por insuficiencia renal u otras afecciones difusas de la piel similares. Esto indica que el extracto fue diluido 300. Esta escala fue nombrada por Wilbur Scoville. encontramos un grado de 300. Es empleado en algunas neuralgias. [C] 8 . el grado de disolución del extracto da su medida en la escala. Éste consiste en una solución con extracto del chile. Muchas salsas picantes usan la escala Scoville para publicitarse en los centros comerciales. un componente químico el cual estimula el receptor térmico en la piel. En el anexo 1 se encuentra la escala Scoville. pero la exposición repetida puede provocar cambios a largo plazo en la sensibilidad de la córnea. La duración de sus efectos depende de la fuerza del aerosol pero el efecto completo medio dura alrededor de 30 a 45 minutos. el clima o incluso el terreno de cultivo (esto es especialmente verdadero en los habaneros). donde dicen que: Los efectos del aerosol de pimienta son bastante más severos." es imprecisa. Efectos El aerosol de pimienta es un agente inflamatorio opuesto a un irritante como la maza. debido a que las propias especies tienen variaciones que pueden cambiar en un factor de 10 o incluso de más dependiendo del cultivo. una sensación ardiente de la piel que dura de 45 a 60 minutos. “La Comisión de Opciones Tecnológicas y Científicas del Parlamento Europeo” (STOA) publicó en 1998 una extensa información del aerosol de pimienta y el gas lacrimógeno. Causa el inmediato cierre de los ojos. espasmos de la parte superior del cuerpo que fuerzan a la persona a doblarse hacia delante y provoca una tos incontrolable dificultando la respiración y el habla de 3 a 15 minutos. que están tomando otros medicamentos o son objeto de técnicas restrictivas que restringen la cantidad de aire al respirar. Diversos estudios han demostrado que la exposición del ojo al OC es inocua. picor de nariz y tos. tal y como se muestran en la escala en "unidades Scoville. Un estudio del “Aberdeen Proving Ground” de 1993 9 . donde se muestran los niveles de capsaicina según el tipo de chile a analizar. hay riesgos de muerte.CAPÍTULO I FUNDAMENTOS TEÓRICOS El grado de picante de cualquier pimienta. dificultad de respiración. con efectos disminuidos durando horas (para el uso correcto del gas pimienta ver anexo 2). incluyendo ceguera temporal con duraciones de 15-30 minutos.2. [C] 1. [E] Para las personas que tienen asma. neurotoxicidad. [E] Figura 3: Heridas causadas por el gas pimienta. pero mucho más persistente y distrayente.org/wiki/Capsaicina 10 . El dolor ocular comparable sería como poner solución limpiadora de lentes de contacto en el propio ojo.wikipedia. cardiovasculares y toxicidad pulmonar. El dolor persiste durante algún tiempo. El lavado no es posible ya que el OC basado en aceites no es soluble en agua. pero después de aproximadamente entre 15 segundos y un minuto una quemazón severa ocurre donde el spray haya estado en contacto con la cara. unos 45 minutos de quemazón intensa (ver figura 3). Fuente: http://es. El único alivio fue presionar la cara contra respiraderos de aire acondicionado. [E] Cuando es rociado por primera vez el gas hace que sea prácticamente imposible abrir los ojos y tener una visión útil. no hay incapacidad y la realización de tareas físicas sigue siendo posible. así como otras posibles fatalidades humanas. La sensación es reminiscente de los efectos posteriores de una quemadura de agua hirviendo. carcinogénicos. de sensibilidad.CAPÍTULO I FUNDAMENTOS TEÓRICOS demostró que el aerosol de pimienta podía producir efectos mutagénicos. Es. [E] 11 . que ayudará a eliminar las sustancias irritantes de los ojos. Dirigirse a un área ventilada donde personas no contaminadas puedan ayudar. La capsaicina no es soluble en agua e incluso grandes cantidades de agua tienen poco o ningún efecto. no jabón aceitoso como el detergente de suciedad media y un ventilador podría proporcionar algún alivio. 2. La información sobre primeros auxilios describe técnicas simples y efectivas para prevenir y tratar la mayoría de los efectos derivados de la exposición a gases lacrimógenos: gas pimienta y otras posibilidades. De ser posible colocar la cara contra el viento y tomar lentas y profundas inhalaciones.CAPÍTULO I FUNDAMENTOS TEÓRICOS 1. Algunos de los aceites pueden ser lavados de la cara utilizando desengrasante. Aunque no hay ninguna manera de neutralizar completamente el gas de pimienta. soluble en grasas y aceites de tal manera que se pueden utilizar leche o detergentes para disminuir sus efectos y lavarlo. Primeramente se deberá crear una solución de la siguiente manera:  En un recipiente de 1 L mezclar agua potable con un 10% de aceite mineral. Algunos aerosoles de pimienta de "triple acción" que puede neutralizarse con metabisulfito de sodio. sin embargo. Agregar una cucharada de jabón líquido.3. A continuación se describe el tratamiento general a utilizar para minimizar los efectos del gas pimienta. su efecto puede ser minimizado o parado. Las víctimas deberían ser animadas a parpadear vigorosamente para soltar lágrimas. aunque también es liposoluble y puede ser lavado hasta cierto punto con leche y algunos contienen un tinte cubrimiento de rayos UV. Agitar constantemente hasta obtener la mezcla. 1. Tratamiento El efecto puede durar hasta dos horas. enseguida enjuague con agua limpia. Si ya paso ese lapso de tiempo. sino esperar a que lagrimeen un poco.[E] 12 . La solución debe ser removida en su totalidad para evitar quemaduras. Soplar la nariz y escupir. Tomar una ducha con agua fría y evitar el uso de detergentes. limpie el área con la solución. ya que estos poseen un vínculo entre la base aceitosa y el gas y provocando que el químico se disuelva. 7. salpicar agua en los ojos procurando que esta caiga directo al piso.  En LABIOS. No tocar los ojos y la cara. A continuación aplicar una gasa mojada con agua potable. se recomienda cubrir el cuerpo tanto como sea posible como el uso de manga larga y gorra.  En los OJOS. 5. impidiendo que esta caiga en el cuello y ropa. Lavar varias veces el cuero cabelludo con agua y jabón sin detergente. 6. no debe de frotarse. la visión podría nublarse un poco.CAPÍTULO I FUNDAMENTOS TEÓRICOS 3. 4. Si la exposición al gas fue critica. dentro de los primeros 5 a 30 minutos de la exposición. Seque con un paño seco y limpio. permitir el pestañeo. Si se siente picazón. con ayuda de una gasa. Aplicar con una esponja la solución antes descrita de la siguiente manera de acuerdo a la parte donde fue expuesto el gas:  En la PIEL. No debe frotarse. aplicar unos segundos la solución y posteriormente lavar con agua potable. se debe aplicar la solución y posteriormente limpiar con un paño impregnado de alcohol. Evitar el uso de cremas humectantes. La ley federal de armas de fuego y explosivos autoriza el uso legal de productos defensivo no letales. Marco legal.4.CAPÍTULO I FUNDAMENTOS TEÓRICOS 1. [J] La norma oficial mexicana NOM-119-SSA1-1994: Bienes y servicios. armas de aire. [J] 13 . productos de perfumería y belleza. Cuyo procedimiento establecido para determinar la capsaicina en capsicums se menciona en el anexo 4. de artes marciales y de tiro deportivo. se puede afirmar que este producto puede ser utilizado legalmente y bajo circunstancias apremiantes como medio de defensa y protección personal. y al no estar tipificado dentro de las leyes de armas de fuego y explosivos. en los que se emplean como materias primas. su uso puede representar un riesgo para la salud al encontrarse en ellos niveles altos de contaminantes. colorantes orgánicos naturales. donde se encuentra especificado el gas pimienta y algunos productos como los inmovilizadores eléctricos. [J] Siendo el ingrediente activo del gas pimienta el extracto de tipo natural “oleoresin capsicum” (OC) o capsaicina. [I] Al considerarse éstos como aditivos. Materias primas para alimentos. como agente peligroso o de uso exclusivo del ejército o la policía. entre otros. sustancias o solventes que se empleen para la extracción y que resultan perjudiciales para la salud del consumidor. Establece las especificaciones de identidad y pureza de los colorantes orgánicos naturales para su aplicación en los alimentos y productos de perfumería y belleza. El gas de pimienta está prohibido internacionalmente para la utilización en la guerra desde la convención de armas biológicas de 1972 pero no para la utilización de la seguridad interna. especificaciones sanitarias. el cual se describe en el anexo 3. establece el procedimiento para determinar el contenido de capsaicina en capsicums. [J] 14 . [G] El gas de pimienta aprobado hecho de un 2% de OC está disponible para cualquier persona mayor de 18 años.CAPÍTULO I FUNDAMENTOS TEÓRICOS La norma mexicana NMX-F-389-1982. en particular.[G] 15 . los solventes más adecuados para poder realizar la extracción son: el alcohol metílico (CH3OH). por lo que su presencia además de representar un riesgo potencial para los consumidores de estos productos. se seleccionará una muestra de chiles jalapeños. esta tecnología requiere del manejo de compuestos orgánicos volátiles e inflamables a temperaturas relativamente elevadas. de los cuales se piensa obtener sus venas y semillas para poder realizar una extracción de la capsaicina y poder determinar el grado de unidades Scoville.CAPÍTULO II METODOLOGÍA CAPÍTULO II METODOLOGÍA En la primera etapa de este proceso experimental. la acetona (C3H6O). éter etílico (C4H10O). del chile es el que se realiza por extracción de solventes orgánicos. el isopropílico [(CH3)2CHOH]. decrementan sus posibilidades de uso en aplicaciones que requieran materia prima muy limpia. el etílico (C2H5OH). Sin embargo. y acetato de etilo (C4H8O2). Las oleorresinas capsicum obtenidas por extracción con solventes contienen en promedio 30 ppm de solvente. presentes en esta muestra. [G] 2. En la segunda etapa se procederá a elaborar el gas con base a la capsaicina obtenida en la etapa anterior y se elegirá el método más factible para su elaboración.1 Primera etapa: extracción de la capsaicina Actualmente el procedimiento principal mediante el cual es posible obtener extractos de productos naturales en general y. Debido a que la capsaicina es una molécula con ciertas características de polaridad. de otras no volátiles que se encuentran en la mezcla. (Ya que se desconoce lo que sucede en el interior del equipo principal y se pueden utilizar diferentes condiciones de vapor de agua. Para ello se necesitan 500 g de venas y semillas que se dispersaran en cada una de las rejillas del deshidratador durante un periodo de tiempo de 4 horas. para definir al proceso mediante el cual se obtendrá el aceite esencial (capsaicina) de una planta (chile jalapeño) haciendo uso del vapor saturado a presión atmosférica y la materia prima o muestra a analizar está en contacto íntimo con el agua generadora de vapor. 2. En la extracción. ya que mediante los métodos más comunes se tardaría horas en realizarlo. (Ver figura 4) 16 . la capsaicina no es soluble en agua fría y se puede acelerar el proceso de extracción. Descripción del proceso Antes de iniciar con la extracción. Extracción de la capsaicina mediante hidrodestilación asistida por radiación de microondas. no se utilizará ninguno de estos métodos. La hidrodestilación es un proceso conocido para obtener el aceite esencial de las plantas aromáticas y utilizado para separar sustancias orgánicas insolubles en agua y ligeramente volátiles. se llevara a cabo la deshidratación y la molienda de las venas y semillas de chile jalapeño. y con la hidrodestilación solo tomará unos minutos. se adoptará el término hidrodestilación.1. no existe un nombre claro y conciso para definir el proceso) [K].CAPÍTULO II METODOLOGÍA En este caso. pues diversas investigaciones han demostrado que un método mucho más rápido y económico es utilizar la hidrodestilación asistida por radiación. debido a que. hasta que estén completamente secas.1. como resinas o sales inorgánicas u otros compuestos orgánicos no arrastrables. la extracción de la capsaicina se llevará a cabo empleando un equipo de destilación tipo Clevenger (ver figura 5). hasta que quede lo más fino posible.CAPÍTULO II METODOLOGÍA Pasado el tiempo.comohacer.ac. se procede a molerlas. usando la trampa Widwell-Sterling y calentamiento por radiación de microondas mediante un horno convencional LG con potencia de salida de 220 w.ulg.eu/deshidratador Ya obtenida la muestra. Fuente: http://www. Figura 4: Deshidratador. Figura 5: Equipo de Extracción. se pueda obtener la mayor cantidad de aceite posible. Fuente: http://popups. esto es para que al realizar la extracción.be/Base/document.php?id=830 17 . 250 mL de agua destilada. los materiales se introducen de la siguiente manera: en el matraz de bola de 1000 mL se colocarán unos trozos pequeños de vidrio que servirán como cuerpos de ebullición y se cubrirán con una capa de fibra de vidrio. Por último se agrega el agua destilada y se comienza el calentamiento. mismas que también serán cubiertas por una capa de fibra de vidrio para evitar que sean arrastradas por el vapor. Trampa Widwell-Sterling con boca 24/40. Vidrio en trozos. Horno. unión 24/40. para enfriar el equipo. de no ser así.CAPÍTULO II METODOLOGÍA TABLA 4: Materiales y equipo para la extracción de capsaicina. el aceite (en este caso la capsaicina) debe de haber quedado cristalizado. será necesario separarlo con la ayuda de un embudo de separación. Una vez concluido el proceso de extracción. Fibra de vidrio. que durará 40 minutos. secas y molidas. Refrigerante de West. MATERIALES EQUIPO 100 g de venas y semillas de chile Matraz de bola de 1000 mL con jalapeño. haciendo 4 intervalos de 10 minutos cada uno. Hielo. 18 . El hielo se usara entre cada intervalo. Una vez que se instala el equipo. se procede a retirar la trampa Widwell-Sterling. Seguido se introducirán las venas y semillas molidas. 2. [C] Desarrollo del método HPLC El HPLC es un tipo de cromatografía en columna utilizada frecuentemente en bioquímica y química analítica. Cuantificación del nivel de capsaicina por medio de cromatografía liquida de alta eficacia. El compuesto pasa por la columna cromatografica a través de la fase estacionaria (normalmente. Entre la variedad de técnicas. La muestra a analizar es introducida en pequeñas cantidades y sus componentes se retrasan diferencialmente dependiendo de las interacciones químicas o físicas con la fase estacionaria a medida que adelantan por la columna. Es una técnica utilizada para separar los componentes de una mezcla basándose en diferentes tipos de interacciones químicas entre las sustancias analizadas y la columna cromatografía [L]. La cuantificación de la capsaicina es una de las áreas que más han llamado la atención de los investigadores y probablemente la mitad de toda la información generada sobre los capsaicinoides está enfocada a su determinación analítica.1. un cilindro con pequeñas partículas redondeadas con ciertas características químicas en su superficie) mediante el bombeo de líquido (fase móvil) a alta presión a través de la columna. [F] 19 . las dos más importantes que se han desarrollado con base en la pungencia del chile son las técnicas sensoriales de Scoville y Guillete.CAPÍTULO II METODOLOGÍA 2. de la composición de la fase estacionaria y de la fase móvil. El grado de retención de los componentes de la muestra depende de la naturaleza del compuesto. Otras más consistentes son por colorimetría y cromatografía líquida de alta eficacia (HPLC). . o compuestos como el ácido trifluoroacético. El método HPLC para determinar la capsaicina. Se introducirán 2 inyecciones de 20 µL del extracto en el cromatógrafo y el tiempo de análisis será de 20 min a un flujo de 1. 1995). con detector de arreglo de diodos (Hewlett Packard. La fase móvil consistirá de una solución metanol-agua. 2. serie 1100) calibrado a una longitud de onda de 280 nm de absorbancia (según lo establecido por Collins. Para la determinación de la capsaicina se utiliza un cromatógrafo de líquidos de alta resolución (HPLC). sales. 150 mm de longitud y 4.CAPÍTULO II METODOLOGÍA El tiempo que tarda un compuesto a ser eluido de la columna se denomina tiempo de retención y se considera una propiedad identificativa característica de un compuesto en una determinada fase móvil y estacionaria. 1.0 mL/min. se encuentra basado en la norma ISO 7543-2 publicada en 1993.6 mm de diámetro. que ayudan a la separación de los compuestos.[F] 20 . el cual se describe a continuación. el metanol y el acetonitrilo. Se utilizara una columna tipo C18 octadecilsilano con partículas de 25 µm de diámetro. 4. en una relación de 73/27. La utilización de presión en este tipo de cromatografías incrementa la velocidad lineal de los compuestos dentro la columna y reduce así su difusión dentro de la columna mejorando la resolución de la cromatografía. 3. la cual determina las especificaciones para determinar el contenido de capsaicina en el total de chiles (ya sea que se en polvo o entero) y sus extractos. El agua puede contener tampones. Los disolventes más utilizados son el agua. La Secretaria de Comercio y Fomento Industrial y La Procuraduría Federal del Consumidor. En la segunda etapa se trata de fabricar el gas pimienta. colorantes orgánicos naturales. [F] 2.[J] 21 . Segunda etapa: elaboración del gas pimienta. elemento que será pieza clave para lograr el efecto de picor. y elementos adicionales que le darán la consistencia del gas a nuestro producto.6-nonenamida (Capsaicina.[F] La Secretaria de Salud. con base a la fórmula: [H] = + × 16. para ello se necesita lo siguiente. Sigma Co.1.025 mg/mL. usando como base la capsaicina que se extrajo de las venas y semillas del chile jalapeño.A. especificaciones sanitarias.2. y Mc Cormick tienen respetar el procedimiento establecido en la norma NMX-F-389-1982. 0. productos de perfumería y belleza. se basan en la norma oficial mexicana NOM-119-SSA1-1994: Bienes y servicios: materias primas para alimentos. la cual se describe en el Anexo 3.) en concentraciones de 0. cuyo procedimiento se menciona en el anexo 4.1 (1) En México algunas empresas como Herdez S. Para determinar el grado de capsaicina en los capsicums. 0. para determinar el grado de capsaicina que se encuentra presente en sus productos.05. Y el contenido de capsaicinoides se transformara a Unidades Scoville de Picor.CAPÍTULO II METODOLOGÍA La cuantificación de capsaicina se hace con base en las curvas patrón correspondientes a los estándares 8-metil-Nvanillil. CAPÍTULO II METODOLOGÍA TABLA 5: Materiales y equipos para elaborar el gas pimienta. Fuente: http://www. Una vez instalado el equipo. en el matraz. [J] Figura 6: Equipo para la obtención del gas pimienta. refrigerante Bisulfato de Sodio 2 g. la glicerina y el bisulfato de sodio. Glicerina 10 g. se colocan la capsaicina. Procedimiento 1. Matraz de destilación.panreac.es/spanish 22 . MATERIALES EQUIPO Capsaicina 0. Matraz de erlenmeyer 300 mL Etanol 50 mL.5 mL. Equipo para soporte Recipiente de almacenaje. mismos que se mezclarán con el etanol. Se instala el equipo como se muestra en la figura 6. se pasa al recipiente donde será embazado. Una vez que la mezcla termine de hacer espuma. Se retira la fuente de calor y se aguarda a que el gas termine de condensarse. La solución obtenida en el matraz. las burbujas indican que el gas se está procesando. se comenzará a notar un burbujeo y espuma. En seguida. Cuando este ya este frio. y quedará listo para usarse.CAPÍTULO II METODOLOGÍA 2. 4. 3. es el producto final: el gas pimienta. en el fondo del matraz se notará un residuo color café lo cual indica que el gas ha sido generado y que la reacción está terminada. a) Energía para el calentamiento del hidrodestilador (Qagua): = + = = (2) ∆ λ Donde λ = h = h 23 . se procede a calentar la mezcla hasta llegar a un punto de ebullición.[J] Balance de energía para calcular la cantidad de energía necesaria para vaporizar el aceite esencial Balance global al hidrodestilador: = El calor de energía necesario (Qnecesario) para realizar esta operación está compuesto por tres términos. c) Flujo de calor perdido al exterior debido a la convección natural (Qperdido) =ℎ ( − ) (4) Donde el calor perdido por convección en las pérdidas del horno es despreciable. 2007). Cengel. Por lo tanto la energía necesaria es calculada como una suma de las energías anteriores. con respecto a un periodo de tiempo de operación: = + + (5) Tomando en cuenta que la energía pérdida es mínima o nula se tiene que: = =( ∆ + λ) + + (6) ∆ + λ (7) Para calcular la energía necesaria que se necesita para vaporizar el aceite esencial se considera que: Potencia: 1650 W Tiempo de operación: 40 minutos Temperatura: 30°C – 100°C 24 .CAPÍTULO II METODOLOGÍA b) Energía para el calentamiento de las venas y semillas de chile jalapeño (QAc): = ∆ + λ (3) Donde la capacidad calorífica (Cp) del agua se toma a partir de tablas generales (Yunus A. 1830 = (0.CAPÍTULO II METODOLOGÍA Considerando que se usó al 50% de la potencia: = (300 ) = 825 (2400 ) = 1.899.0567 g de oleorresina de capsicum es de: QAc = 1.980.000 1 1000 1 1000 1000 = 0.980.344.8801 ) 2.5560 − = 1.2700 = (87.965.8801 = 1.965.034.000 − 720.3 = ∆ + ° λ ) 4.122.3000 90%agua = 0.259.1200 La energía necesaria para separar 0.1200 J 25 .0300 Kg (líquido) = = 4.259.034.2700 Kg (evaporada) 10%agua = 0.8801 ) = 720.1830 ° (100° − 30° ) + (0.843 ) + (633. de la muestra de venas y semillas secas previamente molidas y se depositaron en el matraz con 300 mL de agua destilada. a los cuales se les retiro las venas y semillas. Posteriormente se introdujeron en el deshidratador. 26 . Primeramente se adquirió una muestra de 8 kg de chile jalapeño. Para iniciar con la extracción se tomaron 100 g. y finalmente el resultado obtenido fue de 247. en venas y semillas. durante un periodo de 4 horas.. en venas y semillas secas (ver figura 7). Figura 7: Venas y semillas secas de la muestra de chile jalapeño. obteniendo una muestra de 825 g. Se instaló el equipo como se muestra en la figura 8. pieza clave en este producto.5000 g.CAPÍTULO III RESULTADOS CAPÍTULO III RESULTADOS En la primera etapa de este proyecto se realizó la extracción de la capsaicina. [H] Para la muestra obtenida se utilizó un cromatógrafo de líquidos de alta resolución como el que se muestra en la figura 10. el resultado finalmente obtenido fue un sólido que presentaba una característica muy grasosa. (ver figura 9). calibrado a una longitud de onda de 280 nm de absorbancia Se utilizó una columna tipo C18 con partículas de 25 μm de 27 . las dos más importantes que se han desarrollado con base en la pungencia del chile son las técnicas sensoriales de Scoville y Guillete.CAPÍTULO III RESULTADOS Después de haber sido sometida la muestra a la radiación del microondas durante un periodo de 40 minutos. un color blanco. y con un olor muy peculiar al del chile y altamente irritante cuyo peso fue de 0.0567 g. entre la variedad de técnicas. Figura 9: Resultado de la obtención de la capsaicina Durante esta primera etapa también se realizó la cuantificación del nivel de la capsaicina obtenida. Otras más consistentes son por colorimetría y cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) (García y Ortega. 1996). Figura 8: Equipo empleado para la extracción de capsaicina. (8) Y para la concentración de la dihidrocapsaicina: = . [H] Figura 10: Cromatógrafo de líquidos de alta resolución. 150 mm de longitud y 4. se pueden calcular las concentraciones de la capsaicina y la dihidrocapsaicina mediante las siguientes formulas [N]: Para la concentración de la capsaicina: = .6 mm de diámetro. . considerando esos datos y los que se muestran en la tabla 6. Se inyectaron 20 μL del extracto en el cromatógrafo y el tiempo de análisis fue de 35 min. (9) 28 .CAPÍTULO III RESULTADOS diámetro. En la figura 11 se muestra el resultado del análisis del HPLC para las oleorresinas del compuesto capsicum: la capsaicina (CAP) y la dihidrocapsaicina (DHC). . 3 DHC 2 3. (2) dihidrocapsaicina. (1) capsaicina.3 + 17. Tabla 6: Resultados del área bajo los picos de los compuestos capsicums CAPSAICINOIDES PICO TIEMPO DE AREA RETENCIÓN min mAU CAP 1 3.1328 ó 109.567 = 0.815 El resultado lo convertimos a ppm y tenemos: = 0.7 Sustituyendo los valores de la tabla 6 con la fórmula 8.1091 1000 1 = 109.1328 29 .43 540. para la capsaicina obtenemos: = 540.1091 5111.8 36.CAPÍTULO III RESULTADOS 1 2 Figura 11: Cromatograma del compuesto capsicum. 1 (1) Sustituyendo los resultados anteriores en la fórmula 1: = (109.257.0261 5258.7 + 100.1049 Los resultados obtenidos pueden ser convertidos a unidades Scoville (US) para determinar el grado de pungencia de la muestra de chile jalapeño que fue analizada.3283 + 26.579 = 0.1049 ó 26.1328 ) × 16.1049 ) × 9.1049 De igual manera se puede determinar las unidades Scoville presentes en la dihidrocapsaicina mediante la siguiente fórmula: [H] = + × 9.1328 + 26.CAPÍTULO III RESULTADOS Y para la dihidrocapsaicina obtenemos: : 36.740 1000 1 = 0.177.1 = 2. para ello se considera la siguiente fórmula: [H] Determinación del total de US presentes en la capsaicina: = + × 16.3 = 1.3 (10) Sustituyendo valores: = (109.0261 = 26.7113 30 . 0.025 (3) mg/mL de metanol. Sigma Co. con base a la fórmula mostrada la cual considera que 1 Unidad Scoville de Picor: 15 µg de capsaicinoides totales (AOAC. 1998). la cantidad de capsaicinoides totales correspondió únicamente al contenido de capsaicina y dihidrocapsaicina. El contenido de capsaicinoides (µ g) se transformó a Unidades Scoville de Picor. Sigma Co. [N] Figura 12: Cromatograma de soluciones estándar de compuestos capsaicinoides 31 .) en concentraciones de 0.) en concentraciones de 0. 0.055 (3) mg/mL de metanol (ver Figura 12. 13).22 (1). y 8-metil-N-vanillilnonamida (dihidrocapsaicina.11(2).1 (1).CAPÍTULO III RESULTADOS La cuantificación de capsaicina y dihidrocapsaicina se hizo tomando como base de referencia las curvas patrón correspondientes a los estándares 8-metil-N-vanillil-6nonenamida (Capsaicina. 0. 0. En la figura 12 se muestra el cromatograma de las soluciones estándar de la capsaicina y la dihidrocapsaicina así como su tiempo de retención.05 (2). Sin embargo. y durante ese tiempo se pudo notar que se desprendía un olor muy parecido al 32 . Durante la segunda etapa del proyecto se utilizó una mezcla formada por glicerina. Pero aun así este nivel de pungencia es considerable para poder elaborar el gas pimienta.500 y 8.000 US. se puede decir que la muestra analizada del chile jalapeño. pues el rango en que se encuentra el chile jalapeño esta dado entre los 2. y el resultado obtenido fue de 2. no tenía el nivel de pungencia establecido por la Escala Scoville. bisulfato de sodio y la muestra obtenida de capsaicina.CAPÍTULO III RESULTADOS Figura 13: Curvas patrón de soluciones estándar.177. La reacción duro 2 horas. debido a los resultados obtenidos.3300 US. 7317 w/h = 0. H] Figura 14: Gas Pimienta en un envase con atomizador. cuya solución fue de 5 mL de gas pimienta.034. En la figura 13 se muestra el producto obtenido ya en el recipiente.CAPÍTULO III RESULTADOS amoniaco. Análisis económico del producto Con el fin de conocer la rentabilidad del producto.3497 Kw/h Materia prima: 8kg Solvente (agua): 1 L A continuación en la tabla 7 se muestran los detalles de los gastos en pesos del material utilizado.1200 J = 349. 33 .259. muy irritante al tacto. [B. se realizó el siguiente análisis económico: Energía gastada = 1. El resultado final fue un líquido de color rojizo. 00 $ 21.5522 $ 1.00 $ 3800.00 $ 500. 34 .00 $ 50. por ejemplo de si se consume hasta 75 kw/h la tarifa seria de 1.CAPÍTULO III RESULTADOS TABLA 7: Costos COSTOS Costo unitario Costo materia prima Costo total $ 12.468.62 Costo de mano de obra $ 250. tomando en cuenta que el equipo se utilizó en 3 ocasiones durante 40 minutos y se gastó 0.5522. ya que los cobros no los hacen debido a lo que se gaste por kw/h. sin embargo. el costo por Kw es de $ 1. este dato no se puede considerar exacto dado que en las tarifas de la CFE no hay equidad.3497 kw/h en cada ocasión. sino por bloques de consumo.5522 por hora.00 $ 21. se puede decir que ese fue el costo de la energía. pero al rebasar este limite el precio aumenta casi 3 veces más.00 $ 50.62 Costo del equipo Costo del agua utilizada Costo del envasado *Costo de tarifas mexicanas (informe preparado por el sindicato mexicano de electricistas) [M] Considerando la tarifa establecida por la CFE para empresas para el año 2011.00 total $ 4.00 $ 3800.00 Costo de energía* $ 1.00 $ 96. En base a los resultados obtenidos de la prueba de cromatografía liquida de alta eficacia se pudo cuantificar la concentración de la capsaicina y la dihidrocapsaicina presente en la oleorresina obtenida del chile jalapeño. El análisis químico de la oleorresina de chile jalapeño obtenido muestra la presencia de algunos capsaicinoides como capsaicina y dihidrocapsaicina. También se pudo calcular los grados Scoville de la oleorresina obtenida y se encontró por debajo del rango normal perteneciente al chile jalapeño. además de que es mayor la concentración de la capsaicina presente en la oleorresina obtenida que la dihidrocapsaicina. Estos compuestos son responsables de la pungencia de los chiles y en este caso del chile jalapeño. Para aumentar el contenido de capsaicinoides se deberá utilizar chiles jalapeños maduros ya que la concentración es mayor que si utilizará verdes. en comparación a los demás chiles que se encuentran en el mercado local y no son originarios de la región. en este caso el chile jalapeño. En base a los resultados obtenidos. por el cual resulta relativamente económico la adquisición de dicho chile. que para lograrlo se necesitaron 8 kg de materia prima. 35 . se pudo notar que el producto final fue una solución de 5 mL de contenido.CONCLUSIONES CONCLUSIONES Se logró elaborar la solución de gas pimienta a base de la oleorresina del chile jalapeño con una concentración de 2% de oleorresina de capsicum. el cual es producto originario de la región. CONCLUSIONES También se logró comprobar la efectividad del método de la hidrodestilación asistida por la radiación de microondas. 36 . sino que. ya que se pudo obtener la oleorresina de chile en un tiempo mucho menor que si se hubiera hecho con el equipo soxhlet. solo se utiliza el agua destilada como solvente. además de que resulta económico porque no se utilizan solventes organicos. wikipedia. [Citado en Septiembre 4 de 2008]. Wikipedia.Arthur Gahungu.. Wikipedia. [Online]. La química como armamento (2001). [Online]..CHILE JALAPEÑO: WIKIPEDIA: La Enciclopedia Libre.. Disponible en: http://es.Restrepo.org/wiki/Chile_Jalapeño.. C.Zavaleta.Rodríguez. [Citado en Agosto 29 de 2011]. . [Online]. (2008).org/wiki/Arma_Quimica. E. Xiaoming Zhang and Daniel Mukunzi. ISBN 978-84-96780-42-2. Javier. Madrid: Plaza y Valdés. D. H. 2006.Pita. Mauricio. A. Antioquia. 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Universidad Veracruzana). campus Montecillo. Thalia. Universidad Veracruzana).cfe. Wuxi 214122.Sindicato Mexicano de Electricistas.) del centro-oriente de Yucatán.mx. por lo que son muy usados en medicina para tratar problemas de la mente y calmar el dolor. Ejemplos conocidos son la cocaína. generalmente. la colchicina. áspera y picante en el sabor y en el olor. la quinina. y poseen acción fisiológica intensa en los animales aun a bajas dosis con efectos psicoactivos. o arrastrar por alguna sustancia. el término se refiere a aquellos agentes que han sido introducidos por el hombre. CAPSAICINA: es el componente activo de los pimientos picantes (Capsicum) CAPSAICINOIDES: aquellas sustancias relacionadas con la capsaicina y se producen como un metabolito secundario en diversas plantas del genero capsicum. pero puede usarse para toda sustancia que tiende a causar cáncer. ACRE: sustancia que es ácida. ARRASTRABLE: que se deja llevar. CARCINOGÉNICO: es aquél que puede actuar sobre los tejidos vivos de tal forma que produce cáncer. Son básicos (excepto colchicina). la atropina. Generalmente. Los alcaloides verdaderos derivan de un aminoácido. son por lo tanto nitrogenados. ALCALOIDES: aquellos metabolitos secundarios de las plantas sintetizados. la morfina. Que es rudo o poco agradable. cafeína y la estricnina.GLOSARIO GLOSARIO ABSORBANCIA: es la intensidad de la luz con una longitud de onda específica que es pasada por una muestra. a partir de aminoácidos. 39 . en el cual baja el pH y aumenta la acidez del mismo con el objeto de poder extender su conservación. CUANTIFICACIÓN: es el proceso de convertir un objeto a un grupo de valores discretos ELUIDO: que fue separado de un sólido mediante un lavado. el dolor. la excitación. HIDRODESTILACIÓN: proceso para obtener el aceite esencial de alguna materia prima vegetal mediante el uso del vapor saturado a presión atmosférica. Son producidas por la glándula pituitaria y el hipotálamo en vertebrados durante el ejercicio. la cual tiene aplicación en todas las ramas de la ciencia y la física. 40 . y son similares a los opiáceos en su efecto analgésico y de sensación de bienestar. el enamoramiento y el orgasmo. HIDRÓFOBA: sustancias que son repelidas por el agua o que no se pueden mezclar con ella. el consumo de alimentos picantes o el consumo de chocolate. y que fermenta por sí solo o con la ayuda de un inoculo (microorganismo como Lactobacillus plantarum). CROMATOGRAFÍA: método físico de separación para la caracterización de mezclas complejas. por ejemplo. Es un conjunto de técnicas basadas en el principio de retención selectiva. ENCURTIDOS: nombre que se da a los alimentos que han sido sumergidos (marinados) en una solución de sal. Por lo general se utiliza como una solución diluida en función desinfectante.GLOSARIO CLOROAMINA: compuesto químico con la fórmula NH2Cl. cuyo objetivo es separar los distintos componentes de una mezcla. Un ejemplo de sustancias hidrófobas son los aceites. ENDORFINAS: péptidos opioides endógenos que funcionan como neurotransmisores. permitiendo identificar y determinar las cantidades de dichos componentes. que altera de forma permanente el ADN de las células. INOCUA: Que no hace daño. LACRIMÓGENO: Dícese de la sustancia o factor que provoca o estimula la secreción de lágrimas. formando vainas que rodean los axones de las neuronas. posee la propiedad fisicoquímica que favorece el equilibrio de partición y reparto de un soluto entre el agua y un disolvente orgánico inmiscible. OLEORRESINA: es una mezcla más o menos fluida de resina y aceite esencial. 41 .GLOSARIO HIDRÓLISIS: es una reacción ácido-base entre una sustancia. MUTAGÉNICO: Una sustancia o agente físico que causa mutaciones. típicamente una sal. LIPOFÍLICO: sustancia que tiene afinidad por las grasas y gran solubilidad en los lípidos. a favor de que este influye en la absorción y bioacumulación. NEURALGIAS: síntoma provocado por un fallo del sistema nervioso consistente en un trastorno sensitivo o dolor sin que la función motora se vea afectada. es decir. Se trata de un sistema de bicapas fosfolipídicas constituidas por esfingolípido. y el agua. MIELINIZADA: se dice de la zona de la mielina que se sitúa en el sistema nervioso. que permite la transmisión de los impulsos nerviosos entre las distintas partes del cuerpo a través de su efecto aislante. ORGANOLÉPTICO: Se dice de las propiedades de los cuerpos que se pueden percibir por los sentidos. VIOLÁCEAS: Familia de plantas dicotiledóneas. 42 . lo que causa la muerte. flores axilares de cinco pétalos y fruto en cápsula o baya. VESICANTE: sustancia que puede ser sólida. Su acción va desde la irritación leve de la piel a la ulceración y fuertes quemaduras.GLOSARIO PUNGENCIA: Sensación de picor. Pertenece a la familia de proteínas conocidas como proteínas inactivantes de los ribosomas (RIP) que se unen a los ribosomas de las células eucariotas paralizando la síntesis de proteínas. RICINA: toxina que se extrae de las semillas del ricino (Ricinus communis). del orden parietales. TRIFLUOROACÉTICO (ACIDO): acido que se usa principalmente para análisis e investigación de química fina. llegando a producir la destrucción de los tejidos. SEMIHERBACEAS: Es una planta blanda y pequeña. no tiene leño o madera como si puede tener un árbol o un arbusto. RECEPTOR VANILLOIDE: se considera un receptor importante que integra varias señales diferentes del dolor. líquida o gaseosa y que en contacto con la piel produce irritación y ampolla. ardor e incluso irritación que producen algunos alimentos. 000.000–1.000–16.org/wiki/Escala_Scoville.500 Chile Rocotillo 1. algunos Chiles Chipotle Chile Serrano.000.500 Chile Poblano 600-800 Salsa Tabasco 500-1.000 8. Chile Piquín 30.ANEXOS ANEXOS ANEXO 1: Escala Scoville para determinar las unidades de capsaicina que contienen los diferentes tipos de chiles.000 Pimienta Roja o de Cayena.000–200. Chile Picante Peruano.000–23. Munición irritante del FN 303 Naga Jolokia 350.600. Pimiento Verde Fuente: http://es.000–580.000 855.500–8. Chile Chiltepín. ESCALA DE SCOVILLE Unidades Scoville Tipo de chile 15.000–50.500–5.000-9. Chile Tabasco. Scotch Bonnet 100.427 Capsaicina pura Nivel estándar del gas pimienta en EUA.wikipedia.000 100–500 0 Chile Nuevo México Pimiento.000 Chile Datil.000 Habanero Savinas Roja 100.000 10.000–1.500–2.100. Chile Malagueta. algunos Chiles Chipotle Variedad de Nuevo México del Chile Anaheim. 43 . Chile Jamaicano picante.000 Chile Thai. Pepperoncini No picante.000 4.000 Rocoto. Chile Húngaro de cera 2.000 Chile Habanero.000–100.000–350. Piri Piri 50.000 Chile Jalapeño 1. Capsicum Chinense 100.000–350.041. ANEXOS ANEXO 2: Normas para el empleo de aerosoles defensivos con agente activo OC. si inevitablemente fuera necesario emplearlos en lugar cerrado y para casos muy excepcionales. empleando máscaras de gas la Fuerza actuante.Su efecto óptimo se logra aplicándolo a distancia inferior a 3 metros y dirigiendo el gas hacia la cara del agresor o sobre las cabezas del grupo a reducir.  Conducciones de presos.. 3. 4.  Desalojo de locales cerrados de pequeñas dimensiones. entradas para registro.El aerosol constituye un medio de defensa idóneo para aquellas situaciones conflictivas en que no se dan los requerimientos que justifiquen el empleo de armas de fuego. Se asegurará la evacuación y ventilación por un periodo de tiempo superior a una hora. en auxilios.. de manera restrictiva en situaciones límite y sustituyendo a éstas..  Evitar el ataque de animales.Habitualmente se utilizarán en lugares abiertos o aireados. resistencia o detención en las que sea preciso la inmovilización temporal y pueda justificarse su aplicación en atención a la racionalidad del medio empleado. 2.Su uso habrá de limitarse a las acciones de agresión. especialmente perros. esto es. o grupos desproporcionados en número con la Fuerza actuante. especialmente cuando sea preciso permanecer acompañándolos entre el público –caso de los hospitales y salas de audienciadonde pueden producirse fugas por forcejeo o ayuda exterior y se entienda muy limitada la utilización de las armas. si bien éste efecto no está suficientemente probado... Está especialmente indicado:  Para reducir a individuos de gran corpulencia y especialmente agresivos. etc. La simple brisa puede introducir la pulverización en 44 . 1. . lagrimeo abundante. no explosivo ni inflamable a temperatura ambiente.. descartando una administración precipitada con riesgo de contaminación al usuario.  No produce efectos secundarios. durante aproximadamente un mínimo de 15 minutos.  Efecto instantáneo sobre el adversario. dolor en el pecho y posible ataque de pánico por la sensación de asfixia aguda.Los efectos tóxicos que alguna vez han sido apreciados son agitación. 6.El envase dispone de seis descargas de un segundo de duración cada una. 9. 5.La presentación del agente activo OC.  Pulverización a una distancia entre 3 y 5 metros con un ángulo de dispersión entre 8 y 10 grados. La dosis normal no debiera exceder de dos segundos. inflamación de los párpados y conjuntivitis..A pesar del efecto contundente y disuasivo. tos. sus efectos no suelen ser neutralizados por pañuelos ni máscaras protectoras improvisadas.. En piel y mucosas de las zonas descubiertas produce eritema y fuerte sensación de quemadura.. 45 . 7.ANEXOS compartimentos cerrados ajenos al lugar de empleo y producir efectos no deseados sobre sus ocupantes. generalmente no produce lesiones ni secuelas. en envase de bolsillo previsto de capuchón para dirigir la pulverización y proteger de descargas accidentales. 8. Se debe evitar la exposición prolongada o repetida así como inhalar sus vapores. No obstante.La primera consecuencia de la aplicación es el cierre repentino de ojos con una fuerte sensación de picor que se extiende a las zonas afectadas. garantiza la seguridad de empleo al usuario y permite las siguientes ventajas:  Agredir blancos específicos. .  Inhalación: Controlar la respiración y realizar la respiración artificial si fuese necesario.ANEXOS 10. sin perjuicio de que la Fuerza actuante le preste los primeros auxilios siguientes:  No frotar nunca la zona expuesta o irritada.  Ingestión: Beber mucho agua hasta provocar el vómito y solicitar atención médica.  Contacto con la piel: Lavarla con agua y jabón o detergente suave y agua hasta la atención médica.  Retirar a la persona de la zona contaminada. Mantener al afectado abrigado y tranquilo hasta la atención médica. al menos durante 15 minutos.  Contacto con los ojos: Lavarlos con abundante agua fría.Una vez reducida la persona. 46 . se procederá a un inmediato reconocimiento médico de la misma. “alimentos. MATERIALES REACTIVOS APARATOS EQUIPO Pipetas de 20 y 50 Acetato de etilo Balanza analítica Columna cm3 con + 0.0001 g de cromatografía sensibilidad 19*250 mm para de con llave de paso Frascos Metanol volumétricos de 50 y 100 cm Equipo de reflujo capaz de medir el 3 rango UV Probeta Frasco Espectrofotómetro Alúmina activa de Carbón activado extracción Perlas de Vidrio* Patrón de capsaicina Fuente: Secretaria de comercio y fomento industrial: Norma Mexicana NMX-F-389-1982. especias y condimentos. 47 .05 g de capsaicina en un frasco volumétrico de 50 cm3 con metanol al 90% y aforar. Este método se basa en la determinación del contenido de capsaicina en los capsicums.ANEXOS ANEXO 3: Procedimiento para determinar el grado de capsaicina establecido por la norma NMX-F-389-1982. A 3 cm3 de la SR llevarla a 50 cm3 con metanol al 90 % = 60 mg/cm3 A 2 cm3 de la SR llevarla a 50 cm3 con metanol al 90 % = 40 mg/cm3. determinación de capsaicina en capsicums” (1982). Curva de calibración  Para la solución reguladora (SR) disolver 0. A 1 cm3 de la SR llevarla a 50 cm3 con metanol al 90 %= 20 mg/cm3.  Solución de trabajo A 4 cm3 de la SR llevarla a 50 cm3 con metanol al 90 % = 80 mg/cm3. en primer lugar mediante una serie de diluciones para la elaboración de una curva tipo. y en segundo lugar una extracción mediante columna. 5 cm por arriba de la alúmina después de los primeros lavados. Procedimiento  Transferir 20 cm3 del extracto preparado.  Drenar la columna aproximadamente 0.  Introducir 25 cm3 de acetato de etilo estando la llave cerrada.  Adicionar 3 g de alúmina activada y dejar asentar.5 cm por arriba de la alúmina.5 cm por arriba de la superficie de la alúmina. La columna es dejada drenar hasta sequedad después del último lavado. Use alúmina tomada directamente del horno y pesada en caliente.5 nm para cada una de estas soluciones usando metanol al 90 % como blanco (correr una gráfica de elaboración 340 a 240 nm). Muestra  Pesar 2 g de muestra preparada de capsicums en el interior de un matraz de extracción de 125 cm3. Transferir los lavados a un matraz volumétrico y diluir a 100 cm3 con acetato de etilo. 15 y 20 cm3) y drenar hasta 0.5 nm contra la concentración en una gráfica en papel lineal.  Lavar la columna con 50 cm3 de acetato de etilo en tres porciones (15.  Drenar la columna hasta 0.  Adicionar aproximadamente 50 cm3 de acetato de etilo y reflujar durante 2 1/2 horas.  Enfriar y filtrar en un matraz volumétrico de 100 cm3 y lavar con acetato de etilo hasta que el extracto quede claro. a la columna.  Ajustar la línea de cada curva y trazar la absorbencia corregida en 281. Preparación de la Columna  Insertar lana de vidrio mediante un tubo hasta el fondo de la columna. 48 .ANEXOS  Determinar los valores de absorbancia a 281. puede distorsionarse el pico (generalmente la distorsión impide ajustar en forma adecuada la línea base). 49 .5 nm.0667 = Es la concentración teórica de la capsaicina. sustancias que interfieren y para la elución de la capsaicina con una solución acuosa de etanol. Expresión de resultados El contenido de capsaicina en la muestra se calcula con la siguiente fórmula expresada en unidades de Scoville. Llenar la columna con lana de vidrio y adicionar 3 g de una mezcla de carbón y perlas de vidrio. Dónde: U.  Correr una gráfica de 340 a 240 nm hasta obtener una absorbencia máxima en 281.ANEXOS  Diluir la capsaicina con 45 cm3 de metanol al 90 %. esta solución debe pasarse directamente a una columna con carbón activado. recolectar el lavado en un matraz volumétrico de 50 cm3 con metanol al 90 %. cuando se siga el método anteriormente descrito. La concentración final de la muestra (g/cm3) será 0. Los flujos usados en el procedimiento de cromatografía son aproximadamente de 4 cm3/min para la separación del acetato de etilo. hasta una altura de uno a dos cm. la cual se utiliza como un factor de conversión a unidades de Scoville.008 g/cm3. = Unidades de Scoville 0.  Si el color de la solución final es fuerte.S.  Pasar la solución final a través de esta columna descartar los primeros 10 a 15 cm3 de la solución y colectar los próximos 10 cm3. Notas: 1.  Usar una columna de cromatografía de 14 mm de diámetro interior y ajustar la llave de paso. celda de cuarzo).00 mL 1.ANEXOS ANEXO 4: Procedimiento para la determinación de la capsaicina contenida en capsicums según lo establecido por la norma oficial mexicana NOM-119-SSA1-1994: Bienes y servicios: materias primas para alimentos. Los materiales a utilizar para realizar esta determinación son los siguientes:  Metanol. colorantes orgánicos naturales.00 mL NaOH 1N 2.00 mL HCl 1N 1. Dejar reposar la solución por 5 minutos y filtrar.00 mL Agua destilada 17. especificaciones sanitarias.80 mL 16.00 mL 4.00 mL 2. productos de perfumería y belleza.00 mL 2.00 mL 1.00 mL 4. 50 .  5 g de Capsaicina. Pesar exactamente 5 g en un matraz. Tapar el embudo para evitar la evaporación.00 mL 18.00 mL 1. las 4 soluciones son medidas a 248 y 296 nm (lámpara de deuterio.  Agua destilada.00 mL A1 A2 A3 A4 Valor determinado Las soluciones se mezclan en los matraces con 100 mL de metanol.00 mL 4.00 mL 2. Los primeros 25 mL del filtrado se descartan y el resto del filtrado se mezcla bien. Distribuir esta solución en matraces de 100 mL y prepararlos de la siguiente manera: Matraz 1 2 3 4 Solución filtrada 4. La absorbancia se evalúa A1-A4. adicionar 100 mL de metanol al 70%. agitar por 30 minutos.80 mL 19. 314 y 127 = factores de corrección. 51 . no pueden diferir más de 10%. W = Peso de la muestra en g. De lo contrario se deberá repetir la determinación. Las determinaciones de las réplicas de (a) y (b).ANEXOS Cálculos: a) 248 [( ) ( b) 296 [( ) ( × × )]× = % )]× = % Dónde: 2500 = dilución. 10 Figura 4: Deshidratador. 27 Figura 10: Cromatógrafo de líquidos de alta resolución. 17 Figura 5: Equipo de extracción. 22 Figura 7: Venas y semillas secas de la muestra de chile jalapeño. 26 Figura 8: Equipo empleado para la extracción de capsaicina. 32 Figura 14: Gas pimienta en un envase con atomizador. (2) 29 Figura 12: Cromatograma estándar de compuestos capsaicinoides. 05 Figura 3: Heridas causadas por el gas pimienta. (1) capsaicina. 28 Figura 11: Cromatograma del compuesto capsicum. dihidrocapsaicina.ÍNDICE DE FIGURAS ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1: Presentación en la que se encuentra a la venta el gas pimienta. 17 Figura 6: Equipo para la obtención del gas pimienta. 33 . 31 Figura 13: Curvas patrón de soluciones estándar. II Figura 2: Partes del chile jalapeño. 27 Figura 9: Resultado de la obtención de la capsaicina. 02 Tabla 2: Propiedades físicas del gas pimienta. 33 . 07 Tabla 4: Materiales y equipos para la extracción de la capsaicina. 18 Tabla 5: Materiales y equipos para elaborar el gas pimienta. 29 Tabla 7: Costos. 22 Tabla 6: Resultados del área bajo los picos de los compuestos capsicums. 03 Tabla 3: Propiedades físicas y químicas y de la capsaicina.ÍNDICE DE TABLAS ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1: Descripción del gas pimienta.