Hidro Informe.docx
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HIDRODESTILACIÓN (EXTRACCIÓN POR ARRASTRE DE VAPOR) Obtención del cinamaldehido de la canela por arrastre de vapor. a
Steven Agredo b Alejandra Olarte c Isaac Vélez [email protected], bmarí[email protected] c [email protected]
a
Universidad Santiago de Cali, Facultad de Ciencias Básicas, Programa de Química, Laboratorio de Química Orgánica I Santiago de Cali, Colombia Marzo 29 de 2019 RESUMEN El aceite esencial de canela (Cinnamomum verum) es procedente de Asia (Sri Lanka). El cinamaldehido es el quimico que le da el sabor y el olor caracteriztico a la canela por lo que se usa como un saborizante, pero también puede ser usado como agente antimicrobiano o como fungicida. El aceite esencial se extrajo de las astillas de canela utilizando la técnica de extracción por arrastre de vapor y se empleo hexano para separar el cinamaldehido del agua. Debido a que se presentó exceso de agua en la mezcla se utilizó sulfato de sodio para absorber la humedad y el hexano se evaporó con el roto evaporador consiguiendo el aceite esencial de la canela. 1. INTRODUCCIÓN Los aceites esenciales son sustancias líquidas aromáticas hidrófobicas que se componen de hidrocarburos, terpenos, alcoholes, compuestos carbonílicos, aldehídos aromáticos y fenoles [1]. Los aceites esenciales se encuentran en diferentes plantas, se pueden extraer de diferentes partes de las plantas como hojas, tallos, flores y raíces. El aceite esencial obtenido en la práctica fue el cinamaldehido el cual se presenta de forma natural en la corteza del árbol de la canela y otras especies del género Cinnamomum [2] este aceite esencial tiene diferentes aplicaciones como para la farmacéutica, alimenticia, perfumería, biopesticidas y bioherbicidas, etc. [3]. El aceite esencial de canela contiene cinamaldehído o aldehído cinámico entre otros compuestos terpenoides fenólicos. De la corteza de la canela se puede
extraer el aceite esencial de la canela, mucílago, taninos, azúcar y resina [4]. Existen diferentes formas de extraer un aceite esencial las técnicas que se pueden emplear son: Extracción con disolventes, la extracción por fluidos supercríticos, extracción asistida por microondas y destilación por arrastre de vapor de agua la cual se realizó en la práctica [5]. La extracción con disolventes es un proceso químico empleado para separar una mezcla de compuestos aprovechando la diferencia de solubilidad entre dos líquidos inmiscibles o parcialmente miscibles, esta técnica tiene desventajas puesto que requiere periodos de tiempo largos y los aceites esenciales obtienen trazas de los disolventes usados por lo que límita su uso en la industria alimenticia o farmacéutica. [6] La extracción por fluidos supercríticos se utiliza aprovechando el poder disolvente de fluidos a temperaturas y presiones superiores a su punto critico lo que hace que se comporte como un hibrido de un líquido y un gas, difunde como gas y disuelve como líquido, el dióxido de carbono en el estado supercrítico no es toxico ni inflamable por lo que es usado frecuentemente en esta técnica, los fluidos supercríticos pueden usarse para vaporizar sustancias no volátiles y termolábiles a temperaturas moderadas y se reduce el gasto energético. Los disolventes en estado supercrítico no contaminan los productos como ejemplo el dióxido de carbono aunque los compuestos de alto peso molecular se extraen junto al aceite esencial. [7] La extracción por microondas también se emplea para extraer aceites esenciales, es una técnica con varias ventajas sobre otros métodos de extracción, como Página 1 de 4
reducción de costos, tiempo de extracción, consumo de energía y emisiones de CO2, la extracción por microondas sin disolvente combina el calentamiento por microondas y la destilación seca si se utiliza un material fresco no hay necesidad de usar un disolvente o agua, si el material es seco se debe hidratar con agua y drenar el exceso antes de la extracción. [8] Finalmente la técnica que se realizó en la práctica fue destilación por arrastre de vapor es una técnica que se usa para separar sustancias organicas insolubles en agua y ligeramente volátiles de sustancias no volátiles. Esta técnica se emplea cuando se usa un vapor saturado, pero la materia se encuentra en contacto íntimo con el agua, en e.Las características para la destilación por arrastre de vapor son: que la sustancia no sea misicble en agua, que sea volátil, que su presión de vapor sea baja y que su punto de ebullición sea mayor a la del agua. Esta técnica es de bajo costo y es un método sencillo, pero requiere de largos periodos de tiempo y tiene rendimientos bajos. [9] 2. RESULTADOS
3. ANÁLISIS DE RESULTADOS
La muestra de canela con la que se trabajó tuvo un peso de 20gr y se realizo todo el proceso de destilación, se reunieron los extractos organicos en un vaso de precipitados y esta fase ya adicionándole el agente secante se puso en el rotoevaporador. Obteniendo un peso el aceite esencial de 17,00g que restándole el peso del vidrio reloj que fue de 16,32, nos da un peso total de 0,68 de aceite esencial, pero se debe resaltar que este aceite no es 100% puro, ya que existe un margen de error debido al poco tiempo de espera que se le dió al agente secante. Adicionalmente cuando se utilizó el Evaporador rotativo (Rotavapor) no eliminó eficientemente el solvente de la muestra. % de rendimiento= 0,68g x 100 20g =3,4
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El destilado lechoso que se observa en el condensador se debe a que a medida que la mezcla de agua hierve, tanto el agua como el cinamaldehído se evaporan y los vapores viajan hacia el condensador, aunque se mezclan en forma de vapor cuando se condensan, el cinamaldehído insoluble se separará del agua porque hay pequeñas gotas del aceite suspendidas en el agua. Debido a esto tiene apariencia “lechosa”, el nivel de nubosidad es un buen indicador de cuánto aceite está en suspensión, por lo que cuanto más claro sea el destilado, menos aceite estará presente.
La extracción de aceite esencial de la canela, mediante destilación por arrastre de vapor es una técnica sencilla y económica que nos permitio obtener un porcentaje de rendimiento del 3,4%.
Para que el aldehído se haya mezclado con el agua fue debido a que la preferencia del grupo carbonilo convierte a los aldehídos en compuestos polares, estos pueden formar puentes de hidrógenos lo que los hace solubles en agua. (Químicamente)
1. Tener mucho cuidado al momento de manejar los diferentes equipos.
El vapor de agua es inyectado con la presión suficiente para vencer la resistencia hidráulica del lecho, el vapor entra en contacto con el lecho para calentar la materia prima y liberal el aceite esencial contenido, a su vez se evapora por su volatilidad, la mezcla vapor saturado y aceite esencial se dirije al condensador. (Físicamente) El aceite esencial sale en muy poca cantidad debido a esto los aceites esenciales son tan caros.
Se puede concluir que la practica es muy demorada, ya que la primera gota del condensado salió aproximadamente espues de los 20 minutos. Se realizó la hidrodestilación por arrastre de vapor, teniendo poco éxito de un aceite esencial puro, por lo cual con la experiencia obtenida en la práctica se recomienda lo siguiente:
2. El aceite que se obtiene luego del destilado, posee restos de agua por lo cual se debe esperar el tiempo suficiente para que agente secante haga su 100% de efectividad y así no tener un margen de error como el obtenido en esta práctica.
La extracción del aceite esencial funciona cuando el vapor entra en contacto con el material vegetal, hace que los compuestos aromáticos, que generalmente poseen un punto de ebullición más bajo que el agua se vaporicen y sean arrastrados junto con el vapor hasta el condensador, donde se condensan junto con el vapor de agua. También la temperatura del vapor hace que las células y las estructuras vegetales se rompan y liberen más compuestos esenciales.
4. CONCLUSIONES El sulfato de sodio y cloruro de calcio se utilizaron como agentes secantes debido a que eliminan la humedad de la sustancia. En la practica concluimos que la técnica de destilación por arrastre de vapor tiene como fin separar y purificar un aceite esencial no miscible en agua.
En este proceso se obtuvo en realidad dos productos, uno es el aceite esencial, que es el de nuestro interés, pero la fase acuosa que se condensa también puede contener sustancias que en esta práctica no tuvo interés.
5. REFERENCIAS Casado Quesada, A., & Muller, J. (2016). UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE VALÈNCIA PROPIEDADES ANTIMICROBIANAS Y LIBERACIÓN DE CINAMALDEHÍDO EN FILMS DE PLA. Retrieved March 24, 2019, from https://riunet.upv.es/bitstream/handle/102 51/71707/CASADO - Propiedades antimicrobianas y liberación de cinamaldehido en films de PLA.pdf?sequence=1 [3] Q. Orgánica I. (2019). DESTILACIÓN POR ARRASTRE CON VAPOR. Retrieved from http://organica1.org/1311/1311pdf10. pdf [2]
Wikipedia. (2018). “‘Cinnamomum verum.’” Retrieved March 24, 2019, from https://es.wikipedia.org/wiki/Cinna momum_verum [1] (H.A. Peredo - Luna, 2009)H.A. Peredo Luna, E. P.-G. y A. L.-M. (2009). Aceites esenciales: métodos de extracción. Retrieved March 24, 2019, from https://www.udlap.mx/WP/tsia/files/N o3-Vol-1/TSIA-3(1)-Peredo-Luna-etal-2009.pdf [5, 6,7] (Wikipedia, 2019)Wikipedia. (2019). Extracción líquido-líquido Wikipedia, la enciclopedia libre. Retrieved March 24, 2019, from https://es.wikipedia.org/wiki/Extracci ón_líquido-líquido [4] (Cardoso-Ugarte, Juárez-Becerra, SosaMorales, & López-Malo, 2013)Cardoso-Ugarte, G. A., JuárezBecerra, G. P., Sosa-Morales, M. E., & López-Malo, A. (2013). Microwave-assisted extraction of essential oils from herbs. The Journal of Microwave Power and Electromagnetic Energy : A Publication of the International Microwave Power Institute, 47(1), 63–72. Retrieved from http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/ 24779135 [8] (Portales, 2015)Portales, R. (2015).
Destilación por arrastre de vapor | QUÍMICA EXPERIMENTAL. Retrieved March 24, 2019, from http://quimica-experimentalfiq.blogspot.com/2015/05/destilacion -por-arrastre-de-vapor.html [9] (Martínez, 2008)Martínez, F. E. (2008). LA HISTORIA DE LA CANELA | CENTRO DE INVESTIGACIÓN DE LOS ANDES. Retrieved March 25, 2019, from https://historiagastronomia.blogia.co m/2008/012103-la-historia-de-lacanela.php (Departamento de Química Orgánica I, 2010)Departamento de Química Orgánica I. (2010). Prácticas de Química Orgánica I: Manejo del rotavapor - YouTube. Retrieved March 25, 2019, from Universidad Complutense de Madrid website: https://www.youtube.com/watch?v=y ZUZnF0Aj1U
STASHENKO, Elena. Plantas aromáticas y aceites esenciales. Bucaramanga (Colombia). Universidad Industrial de Santander. Grupo de fitoquímica, escuela de química. 1995. BANDONI, Arnoldo. Los recursos vegetales aromáticos en Latinoamérica. Argentina. Editorial Universidad Nacional de la Plata. 2000
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Steven Agredo b Alejandra Olarte c Isaac Vélez [email protected], bmarí[email protected] c [email protected]
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Universidad Santiago de Cali, Facultad de Ciencias Básicas, Programa de Química, Laboratorio de Química Orgánica I Santiago de Cali, Colombia Marzo 29 de 2019 RESUMEN El aceite esencial de canela (Cinnamomum verum) es procedente de Asia (Sri Lanka). El cinamaldehido es el quimico que le da el sabor y el olor caracteriztico a la canela por lo que se usa como un saborizante, pero también puede ser usado como agente antimicrobiano o como fungicida. El aceite esencial se extrajo de las astillas de canela utilizando la técnica de extracción por arrastre de vapor y se empleo hexano para separar el cinamaldehido del agua. Debido a que se presentó exceso de agua en la mezcla se utilizó sulfato de sodio para absorber la humedad y el hexano se evaporó con el roto evaporador consiguiendo el aceite esencial de la canela. 1. INTRODUCCIÓN Los aceites esenciales son sustancias líquidas aromáticas hidrófobicas que se componen de hidrocarburos, terpenos, alcoholes, compuestos carbonílicos, aldehídos aromáticos y fenoles [1]. Los aceites esenciales se encuentran en diferentes plantas, se pueden extraer de diferentes partes de las plantas como hojas, tallos, flores y raíces. El aceite esencial obtenido en la práctica fue el cinamaldehido el cual se presenta de forma natural en la corteza del árbol de la canela y otras especies del género Cinnamomum [2] este aceite esencial tiene diferentes aplicaciones como para la farmacéutica, alimenticia, perfumería, biopesticidas y bioherbicidas, etc. [3]. El aceite esencial de canela contiene cinamaldehído o aldehído cinámico entre otros compuestos terpenoides fenólicos. De la corteza de la canela se puede
extraer el aceite esencial de la canela, mucílago, taninos, azúcar y resina [4]. Existen diferentes formas de extraer un aceite esencial las técnicas que se pueden emplear son: Extracción con disolventes, la extracción por fluidos supercríticos, extracción asistida por microondas y destilación por arrastre de vapor de agua la cual se realizó en la práctica [5]. La extracción con disolventes es un proceso químico empleado para separar una mezcla de compuestos aprovechando la diferencia de solubilidad entre dos líquidos inmiscibles o parcialmente miscibles, esta técnica tiene desventajas puesto que requiere periodos de tiempo largos y los aceites esenciales obtienen trazas de los disolventes usados por lo que límita su uso en la industria alimenticia o farmacéutica. [6] La extracción por fluidos supercríticos se utiliza aprovechando el poder disolvente de fluidos a temperaturas y presiones superiores a su punto critico lo que hace que se comporte como un hibrido de un líquido y un gas, difunde como gas y disuelve como líquido, el dióxido de carbono en el estado supercrítico no es toxico ni inflamable por lo que es usado frecuentemente en esta técnica, los fluidos supercríticos pueden usarse para vaporizar sustancias no volátiles y termolábiles a temperaturas moderadas y se reduce el gasto energético. Los disolventes en estado supercrítico no contaminan los productos como ejemplo el dióxido de carbono aunque los compuestos de alto peso molecular se extraen junto al aceite esencial. [7] La extracción por microondas también se emplea para extraer aceites esenciales, es una técnica con varias ventajas sobre otros métodos de extracción, como Página 1 de 4
reducción de costos, tiempo de extracción, consumo de energía y emisiones de CO2, la extracción por microondas sin disolvente combina el calentamiento por microondas y la destilación seca si se utiliza un material fresco no hay necesidad de usar un disolvente o agua, si el material es seco se debe hidratar con agua y drenar el exceso antes de la extracción. [8] Finalmente la técnica que se realizó en la práctica fue destilación por arrastre de vapor es una técnica que se usa para separar sustancias organicas insolubles en agua y ligeramente volátiles de sustancias no volátiles. Esta técnica se emplea cuando se usa un vapor saturado, pero la materia se encuentra en contacto íntimo con el agua, en e.Las características para la destilación por arrastre de vapor son: que la sustancia no sea misicble en agua, que sea volátil, que su presión de vapor sea baja y que su punto de ebullición sea mayor a la del agua. Esta técnica es de bajo costo y es un método sencillo, pero requiere de largos periodos de tiempo y tiene rendimientos bajos. [9] 2. RESULTADOS
3. ANÁLISIS DE RESULTADOS
La muestra de canela con la que se trabajó tuvo un peso de 20gr y se realizo todo el proceso de destilación, se reunieron los extractos organicos en un vaso de precipitados y esta fase ya adicionándole el agente secante se puso en el rotoevaporador. Obteniendo un peso el aceite esencial de 17,00g que restándole el peso del vidrio reloj que fue de 16,32, nos da un peso total de 0,68 de aceite esencial, pero se debe resaltar que este aceite no es 100% puro, ya que existe un margen de error debido al poco tiempo de espera que se le dió al agente secante. Adicionalmente cuando se utilizó el Evaporador rotativo (Rotavapor) no eliminó eficientemente el solvente de la muestra. % de rendimiento= 0,68g x 100 20g =3,4
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El destilado lechoso que se observa en el condensador se debe a que a medida que la mezcla de agua hierve, tanto el agua como el cinamaldehído se evaporan y los vapores viajan hacia el condensador, aunque se mezclan en forma de vapor cuando se condensan, el cinamaldehído insoluble se separará del agua porque hay pequeñas gotas del aceite suspendidas en el agua. Debido a esto tiene apariencia “lechosa”, el nivel de nubosidad es un buen indicador de cuánto aceite está en suspensión, por lo que cuanto más claro sea el destilado, menos aceite estará presente.
La extracción de aceite esencial de la canela, mediante destilación por arrastre de vapor es una técnica sencilla y económica que nos permitio obtener un porcentaje de rendimiento del 3,4%.
Para que el aldehído se haya mezclado con el agua fue debido a que la preferencia del grupo carbonilo convierte a los aldehídos en compuestos polares, estos pueden formar puentes de hidrógenos lo que los hace solubles en agua. (Químicamente)
1. Tener mucho cuidado al momento de manejar los diferentes equipos.
El vapor de agua es inyectado con la presión suficiente para vencer la resistencia hidráulica del lecho, el vapor entra en contacto con el lecho para calentar la materia prima y liberal el aceite esencial contenido, a su vez se evapora por su volatilidad, la mezcla vapor saturado y aceite esencial se dirije al condensador. (Físicamente) El aceite esencial sale en muy poca cantidad debido a esto los aceites esenciales son tan caros.
Se puede concluir que la practica es muy demorada, ya que la primera gota del condensado salió aproximadamente espues de los 20 minutos. Se realizó la hidrodestilación por arrastre de vapor, teniendo poco éxito de un aceite esencial puro, por lo cual con la experiencia obtenida en la práctica se recomienda lo siguiente:
2. El aceite que se obtiene luego del destilado, posee restos de agua por lo cual se debe esperar el tiempo suficiente para que agente secante haga su 100% de efectividad y así no tener un margen de error como el obtenido en esta práctica.
La extracción del aceite esencial funciona cuando el vapor entra en contacto con el material vegetal, hace que los compuestos aromáticos, que generalmente poseen un punto de ebullición más bajo que el agua se vaporicen y sean arrastrados junto con el vapor hasta el condensador, donde se condensan junto con el vapor de agua. También la temperatura del vapor hace que las células y las estructuras vegetales se rompan y liberen más compuestos esenciales.
4. CONCLUSIONES El sulfato de sodio y cloruro de calcio se utilizaron como agentes secantes debido a que eliminan la humedad de la sustancia. En la practica concluimos que la técnica de destilación por arrastre de vapor tiene como fin separar y purificar un aceite esencial no miscible en agua.
En este proceso se obtuvo en realidad dos productos, uno es el aceite esencial, que es el de nuestro interés, pero la fase acuosa que se condensa también puede contener sustancias que en esta práctica no tuvo interés.
5. REFERENCIAS Casado Quesada, A., & Muller, J. (2016). UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE VALÈNCIA PROPIEDADES ANTIMICROBIANAS Y LIBERACIÓN DE CINAMALDEHÍDO EN FILMS DE PLA. Retrieved March 24, 2019, from https://riunet.upv.es/bitstream/handle/102 51/71707/CASADO - Propiedades antimicrobianas y liberación de cinamaldehido en films de PLA.pdf?sequence=1 [3] Q. Orgánica I. (2019). DESTILACIÓN POR ARRASTRE CON VAPOR. Retrieved from http://organica1.org/1311/1311pdf10. pdf [2]
Wikipedia. (2018). “‘Cinnamomum verum.’” Retrieved March 24, 2019, from https://es.wikipedia.org/wiki/Cinna momum_verum [1] (H.A. Peredo - Luna, 2009)H.A. Peredo Luna, E. P.-G. y A. L.-M. (2009). Aceites esenciales: métodos de extracción. Retrieved March 24, 2019, from https://www.udlap.mx/WP/tsia/files/N o3-Vol-1/TSIA-3(1)-Peredo-Luna-etal-2009.pdf [5, 6,7] (Wikipedia, 2019)Wikipedia. (2019). Extracción líquido-líquido Wikipedia, la enciclopedia libre. Retrieved March 24, 2019, from https://es.wikipedia.org/wiki/Extracci ón_líquido-líquido [4] (Cardoso-Ugarte, Juárez-Becerra, SosaMorales, & López-Malo, 2013)Cardoso-Ugarte, G. A., JuárezBecerra, G. P., Sosa-Morales, M. E., & López-Malo, A. (2013). Microwave-assisted extraction of essential oils from herbs. The Journal of Microwave Power and Electromagnetic Energy : A Publication of the International Microwave Power Institute, 47(1), 63–72. Retrieved from http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/ 24779135 [8] (Portales, 2015)Portales, R. (2015).
Destilación por arrastre de vapor | QUÍMICA EXPERIMENTAL. Retrieved March 24, 2019, from http://quimica-experimentalfiq.blogspot.com/2015/05/destilacion -por-arrastre-de-vapor.html [9] (Martínez, 2008)Martínez, F. E. (2008). LA HISTORIA DE LA CANELA | CENTRO DE INVESTIGACIÓN DE LOS ANDES. Retrieved March 25, 2019, from https://historiagastronomia.blogia.co m/2008/012103-la-historia-de-lacanela.php (Departamento de Química Orgánica I, 2010)Departamento de Química Orgánica I. (2010). Prácticas de Química Orgánica I: Manejo del rotavapor - YouTube. Retrieved March 25, 2019, from Universidad Complutense de Madrid website: https://www.youtube.com/watch?v=y ZUZnF0Aj1U
STASHENKO, Elena. Plantas aromáticas y aceites esenciales. Bucaramanga (Colombia). Universidad Industrial de Santander. Grupo de fitoquímica, escuela de química. 1995. BANDONI, Arnoldo. Los recursos vegetales aromáticos en Latinoamérica. Argentina. Editorial Universidad Nacional de la Plata. 2000
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