Universidad nacional de centrodel Perú Un ingeniero químico del ambiente una empresa Universidad innovadora FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA E.A.P. INGENIERIA QUIMICA AMIBIEMTAL OBTENCION DEL ACEITE ESENCIAL DE ROMERO PARA LA ELABORACION DE CHAMPU CATEDRA : QUIMICA ORGANICA CATEDRÁTICO : MS. ABEL INGA DIAZ ESTUDIANTES : o o SEMESTRE CANGALAYA GONZALES YOSELIN CHÁVEZ PAUCAR JOSÉ PABLO : III HYO-PERU 2013 ………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………… OBTENCION DEL ACEITE ESENCIAL DE ROMERO PARA LA ELABORACION DE CHAMPU ………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………… 2. Resumen La elaboración de champú con plantas aromáticas u ornamentales no se puede encontrar con facilidad debido a que no hay industrias que procesen los aceites de las plantas, es por eso que si el consumidor logra encontrar de la planta que le piden lo consigue a un mayor precio debido a que el aceite empleado fue difícil de extraer o de producir. Debido a este contexto el objetivo es de lograr extraer de una forma casera losa aceites esenciales de las plantas y darle el valor agregado correspondiente, como en este trabajo le daremos para obtener champú, el cual no afecte en demasiado nuestra economía. En procesos de extracción de las plantas hay métodos muy eficaces pero son demasiados difíciles es por eso que su valor para el consumidor es caro, debido a esto solo de algunas plantas solo se puede encontrar su aceite esencial. La extracción del aceite se desarrollara en un plazo menor a 15 días con los conocimientos adecuados brindados por revistas o páginas web correspondientes. Palabras claves: aceite esencial, extracción, ornamentales, aromáticas 3. Objetivos Obtener aceite esencial de romero para la elaboración de champú 4. Justificación - Hoy en día los aceites de algunas plantas no se extraen debido a que el proceso de extracción son demasiados caros para el bolsillo del consumidor - Hay industrias que realizan extracción de aceites las cuales confirman que el proceso de extracción de aceites de plantas son caros y que utilizan solventes que son nocivos para la salud de la persona - Se aumentara un método eficaz, económico y sano para extraer aceites 5. Marco teórico - Antecedentes (universidad de autónoma de México) EXTRACCIÓN DE ACEITE ESENCIAL MEDIANTE ARRASTRE CON VAPOR DE AGUA El trabajo que se realizó se dio con este equipo para un mejor rendimiento de extracción Equipo de extracción por arrastre con vapor de agua en vidrio Descripción del equipo utilizado: - Fuente de vapor: balón de fondo redondo, de 2 L - Cámara extractora: balón de fondo redondo de 10 L con desprendimiento lateral. - La condensación se llevó a cabo en un condensador de bolas de 1 m de largo Procedimiento utilizado para la extracción del aceite esencial mediante arrastre con vapor de agua. Este procedimiento se realizó de manera análoga para hojas y luego para espigas - El material vegetal (hojas y espigas) se lavó, se pesaron 500 g del material y se cortó en trozos de aproximadamente 2 cm, este material se colocó en la cámara extractora, se agregó agua suficiente para evitar que el material pudiera sufrir daños por quemaduras. -Se realizó un precalentamiento del balón que contenía la materia prima para evitar la condensación del vapor procedente del generador de vapor. -Se agregaron perlas de ebullición y agua suficiente en el balón generador de vapor, este se calentó hasta ebullición del agua, se revisó que el balón utilizado como extractor no se llenara de agua producto de la condensación del vapor procedente del generador. -La práctica se realizó durante 135 min, contados después de la obtención de la primera gota de destilado; Se recogieron dos fracciones de destilado la primera a los 60 min (fracción de cabeza) y la segunda a los 135 min (fracción de cola), después de la recolección de la primera fracción y antes de continuar con la extracción se agitó el contenido del segundo balón con el fin de aumentar el rendimiento de la extracción. -Para cada fracción se tomaron los siguientes datos: temperatura del fluido deservicio a la entrada, temperatura del fluido de servicio a la salida, volumen de la fracción de destilado, temperatura del destilado, flujo del destilado. -Es de esperarse que el aceite (fase orgánica) se separe del agua en una fase diferente fácilmente visible e identificable. Para los ensayos realizados en el montaje de laboratorio y a presión atmosférica, el destilado obtenido (una emulsión) no presentaba una capa de aceite considerable; estas muestras se secaron sobre sulfato de sodio anhidro y se trataron con 3 tipos diferentes de solventes (cloroformo, éter etílico, éter de petróleo) para tratar de extraer la mayor cantidad de aceite, sin embargo con ninguno de estos el volumen de aceite superó los 0,2 ml. Se deduce entonces que el rendimiento del aceite es demasiado bajo, lo que no permite realizar las pruebas de caracterización e identificación del aceite, esto como consecuencia de problemas presentados por el equipo y por el tipo de extracción en general. PROBLEMAS PRESENTADOS POR EL EQUIPO DE ARRASTRE CON VAPOR DE AGUA EN VIDRIO: • Como el montaje de laboratorio es de vidrio y no está aislado, las pérdidas de calor a los alrededores son muy altas, lo que hace que el vapor se condense con demasiada facilidad. • El flujo de vapor producido en el generador no fue adecuado (demasiado bajo) para la cantidad de materia prima utilizada. • La temperatura del vapor suministrado por el generador era baja, condición que lo hacía fácilmente condensable al entrar en contacto con las paredes del extractor (aunque este fue precalentado) o con el agua contenida en éste y dispuesta para proteger el material vegetal del fuego. • El material vegetal no se encontraba en contacto directo con el vapor, lo que dificultaba el arrastre de los componentes volátiles. • La mayoría de los componentes volátiles extraídos del material vegetal quedan atrapados en el balón extractor, debido a la baja temperatura del vapor y a su baja velocidad de producción. • El contacto del vapor producido en el generador con el agua líquida contenida en el balón extractor aumenta el nivel de condensación, lo que se traduce en un aumento notable del volumen de agua en su interior. - Romero Es un arbusto leñoso de hojas duraderas muy ramificado que puede llegar a medir 2 metros de altura. Prácticamente es de color verde cuando alcanza la madurez. Las hojas son pequeñas y abundantes en forma lineal, son de color vede oscuro, las flores son de unos 5 mm de largo y el fruto son los que usamos para obtener el aceite esencial. Hábitat Se puede criar en casi todos los suelos ya sean áridos, secos y arenosos. Pero crece mayormente en las laderas de las montañas. Cuando esta planta crece a mayor altura el rendimiento de las hojas, flores y frutos son mejores para la obtención del aceite esencial. Esta planta se encuentra casi todo el año pero en más cantidad en la primavera y en otoño. Además se puede encontrar en jardines, setos. Composición del romero Tiene una composición química muy rica en sus hojas las cuales se usan con mayor frecuencia ya que poseen ácidos fenólicos. Ácidos fenólicos: a) Ácido cafeico (22%) Es un compuesto orgánico de color amarillo que posee un grupo fenólico y uno acrílico. Se encuentra en casi toda planta debida que interviene en la biosíntesis. Cuando se produce la biosíntesis se transforma en ácido cloro génico. Es el precursor del ácido ferulico Es un antioxidante e inhibe la carcinogénesis. b) Acido cloro génico (18%) En un compuesto polifeolico, repara las hojas y frutos que son afectadas por el medio ambiente. La concentración de este acido es mínima en las plantas ya que es nocivo para el consumo humano. Se encuentra en mayor concentración en el café. Se emplea para controlar la diabetes debido a que reduce la cantidad de glucosa, pero su efecto secundario es disminuir la producción de insulina, además tiene propiedades antioxidantes y antiinflamatorias c) Ácido rosmarinico (15%) Es un antioxidante fenólico carboxílico natural que se encuentra en muchas plantas. Químicamente, el ácido rosmarínico es un éster de ácido cafeico con ácido láctico 3,4-dihidroxifenil. Es de color rojo-naranja, es poco soluble en agua pero si en los demás solventes orgánicos. Combate los virus, bacterias y las inflamaciones. d) Apigenina (12%) Es un flavonoide natural presente en el romero, tiene propiedades antiinflamatorias, antioxidantes, antialergizantes, antigenotoxicas y anticancerosas. Combate principalmente las enfermedades cardiovasculares y neurológicas e) Luteolina (8%) Es un flavonoide, se desempeña como antioxidante, antiinflamatorio. Previene el cáncer. Se encuentra en las hojas en mayor proporción. f) Ácido ursolico (4%) Es un compuesto triterpénico pentacíclico. En el organismo se desempeña como antinflamatorio, antibiosis, antidiabético, anti ulceroso, anticancerígeno y antimicrobiano, además fortalece los músculos. g) Taninos (6%) Es un compuesto fenólico, no nitrogenado, soluble en agua que se encuentra en las hojas del romero y de otras plantas. Se usa en la curtiembre de telas y es nocivo para la persona cuando lo consume Propiedades del romero Se usa en la cocina y en la medicina: a) Culinarios Para darle el gusto a las comidas b) Medicinales Problemas estomacales, de la piel, de la caída del cabello, inflamatorios, respiratorios - Aceite esencial Los aceites esenciales (esencias o aceites volátiles) son: “productos de composición generalmente muy compleja que contienen los principios volátiles que se encuentran en los vegetales más o menos modificados durante su preparación. Para extraer estos principios volátiles, existen diversos procedimientos. Únicamente se utilizan dos en la preparación de esencias oficiales: destilación con vapor de agua de las plantas con esencia o de algunos de sus órganos, y por expresión”. Se les llama aceites por su apariencia física y consistencia que es bastante parecida a los aceites grasos, pero se distinguen de ellos, porque al dejar caer unas gotas de esencia sobre el papel, éstas se volatilizan fácilmente sin dejar ninguna huella ni mancha grasosa. 6. Proceso de extracción del aceite esencial Equipo de arrastre de vapor Materiales: 2 balones de 1 L de capacidad 2 Tapones horadados 1 tubo de trasporte de vapor entre los balones 1 tubo en forma de Y 1 refrigerante 2 mangueras 1 termómetro 1 matraz Reactivos: Solvente Muestra orgánica (romero) Extracción del aceite esencial de romero Armamos el equipo de extracción de arrastre por vapor tal como indica en la figura anterior. Encendemos la cocinilla y el refrigerante para el adecuado proceso. La temperatura que debe poseer el solvente es de 95°C y los vapores es de 92°C para una mejor extracción. La temperatura del refrigerante es de 6°C Una vez obtenido el aceite y el solvente en el matraz esperamos que el aceite se coloque encima del solvente. Separamos el aceite del solvente con ayuda de una pequeña jeringa. El aceite lo colocamos en un envase y con el transcurso de los días el aceite que al inicio es trasparente se torna en un color amarillo. De esa forma se obtiene aceite de romero La extracción del aceite de romero mediante esta técnica resulto ser efectiva debido a que si aumentamos la cantidad de muestra la cantidad de aceite también aumenta. Muestra (romero en g) 100 g 150 g 200 g 7. Aceite esencial de romero Cantidad de aceite (mL) 0,8 1,4 2 Es de color amarillo y posee las mismas propiedades que el romero en estado natural pero de composición diferente. Composición química del aceite de romero Está compuesto de derivados terpenicos los cuales son: a) Cineol (32%) Componente del aceite que se encarga de combatir las inflamaciones, problemas digestivos y respiratorios, solo es beneficioso cuando se usa en poca cantidad. Pero en mayor concentración es nocivo para la salud de las personas (ocasiona irritaciones en el sistema urinario) b) Borneol (18%) Es un compuesto orgánico bici clico, se obtiene mediante la reducción del alcanfor. Se emplea como repelente de bacterias y de insectos, en el organismo combate con las bacterias que ingerimos en los alimentos. c) Alcanfor (12%) Es una sustancia semisólida cristalina y cerosa con un fuerte y penetrante olor acre, es antipruritica, antiséptica y analgésica, es irritante al contacto con la piel dañada. Descongestiona las fosas nasales En pequeña cantidad es beneficioso para el organismo, pero en mayor cantidad es nocivo produciendo hiperactividad, irritación ataques y confusión. d) Pineno Pineno (C10H16) es un compuesto químico de la familia de los Monoterpenoides bicíclicos, se encuentra en la resina, tallos y hojas de varias plantas. e) Canfeno Posee un aroma acre, está compuesto por la trementina, aceite de ciprés, alcanfor, citronela, naranjo, jengibre y valeriana. Se usa en preparación de perfumes y saborizantes, además como combustible para lámparas. Es muy explosivo. f) Acetato de bornilo El acetato de bornilo está presente en el romero. Se le reconocen propiedades antibacterianas y antivirales, expectorantes, sedativas y antiespasmódicas. g) Dipenteno Es de color amarillo pálido y posee un olor como de limón, se obtiene mediante la derivación del canfeno. Se emplea para el uso perfumes, cosméticos y saborizantes, en cantidades mayores es nocivo para la salud de la persona. Es peligroso para la salud humana. Propiedades del aceite esencial de romero Aumento de la memoria, mejora de la concentración y la somnolencia. En general, favorece el equilibrio del sistema neuro-funcional. Favorece la circulación sanguínea y ayuda a fortalecer el sistema inmunológico del cuerpo, actuando como prevención de enfermedades respiratorias y del aparato digestivo. Gracias a sus propiedades colagogas, ayuda a aliviar los trastornos estomacales, diarreas o estreñimiento. Tiene propiedades diuréticas y anti hepáticas y, gracias a ellas, se utiliza como remedio para tratar la ictericia. Alivia los dolores musculares y problemas óseos, como artritis, lumbago, esguinces, etc. Por sus propiedades caloríferos Evita la caída del cabello y la dermatitis seborreica, mediante masajes sobre el cuero cabelludo. Mejora del sistema emocional, eliminación del estrés y mejora del humor mediante baños de inmersión. 8. Elaboración del champú MATERIALES: 2 vasos de precipitación de 150mL 1 probeta 1 cocinilla Rejilla de asbesto REACTIVOS: champú neutro( Johnson) Aceite de oliva Aceite esencial de romero PROCEDIMIENTO Colocar un vaso de precipitación sobre la cocinilla; vacía 80mL del champú neutro en este deja reposar unos minutos, y agrega de uno a uno los demás ingredientes (5 gotas de aceite esencial; una cucharadita de aceite de oliva), mezclando despacio con una cuchara de madera. Deja enfriar y envasa. Champú 9. Cronograma de acciones Acciones Elaboración del proyecto Recopilación bibliográfica Preparación de materiales y equipos Recopilación de datos Tratamiento de datos Resultados y discusión Redacción del borrador del informe final Presentación y defensa de trabajo Periodo de tiempo Año 2013 Set Oct Nov x X x X X X Financiamiento Ingresos propios 11. Presupuestos y gastos -Servicios de adquisiciones 5.00 5.00 5.00 15.00 -Servicios generales Pasajes Sub total 2.00 2.00 Total 17.00 -Descripción de ingresos Ingresos propios: 17.00 soles Egresos: 17.00 soles x X X X X 10. Recursos Muestra orgánica (romero) Champú neutro Aceite de oliva Sub total Dic x X X 12. Conclusiones Se obtuvo el aceite de romero para poder elaborar champú 13. Bibliografía - Revistas Domínguez, X. A. y Domínguez S., X. A., Química Orgánica Experimental. Limusa-Noriega, México, 1990. Pavia, D. L., Lampman, G. M., and Kriz, G. S., Introduction to Organic Laboratory Techniques. Saunders College, Fort worth, 1988. Moore, J. A. and Dalrymple D. L. Experimental Methods in OrganicChemistry. W. B. Saunders, (USA), 1976. Ávila, Z. G. et al. Química Orgánica, Experimentos con un enfoque ecológico, Dirección General de Publicaciones y Fomento Editorial, UNAM, México, 2001. Cerpa, M. G., Hidrodestilación de Aceites Esenciales: Modelado y Caracterización. Tesis Doctoral, Univ. Valladolid (UVa), 2007. Difusión: http://hydrodistiller.110mb.com/presentacion.html Herbotecnia-Tecnología en Aromáticas y Tintóreas. (hidrodestilación). Producción Destilación de de Plantas Medicinales, Aceites Esenciales - Webs http:/romero/El romero, qué es y composición - Belleza y bienestar.htm http:/aceite esencial de romero/Romero Propiedades y Beneficios.htm http:/aceite esencial de romero/Aceites esenciales.htm http:/aceite esencial de romero/Alcanfor - Wikipedia, la enciclopedia libre.htm http:/aceite esencial de romero/Aromaterapia.htm http:/aceite esencial de romero/Borneol - Wikipedia, the free encyclopedia.htm http:/aceite esencial de romero/Canfeno - Wikipedia, la enciclopedia libre.htm http:/aceite esencial de romero/Propiedades del Aceite de Romero _ Propiedades y Beneficios del Aceite Natural.htm http:/romero/Rosmarinus officinalis - Wikipedia, la enciclopedia libre.htm http:/romero/Ácido cafeico - Wikipedia, la enciclopedia libre.htm