viernes, 26 de diciembre de 2008

Investigación: Extracción de aceites esenciales del Espinillo (Acacia caven) Prof. Federico Franco. Prof. Daisy Imbert.

INVESTIGACIÓN REALIZADA EN EL LABORATORIO DE BIOLOGÍA DEL INSTITUTO DR. MIGUEL C. RUBINO. DURAZNO.

PROF. FEDERICO FRANCO

PROF. DAISY IMBERT.

  1. RESUMEN.
    Se realizó la colecta de las flores de espinillos al iniciarse la floración del mismo, el día 29 de setiembre del 2007, las mismas se conservaron en bolsa de nylon en el freezer hasta la fecha de extracción, se retiraron del freezer 24 horas antes.
    El 6 de octubre se procedió a la extracción de los aceites esenciales, para ello se separaron las flores que presentaban mejor aspecto en cuanto al tiempo de floración, experimentando con diferentes métodos de destilación, obteniéndose distintas muestras.
    Las muestras obtenidas presentan diferente coloración que va desde las transparentes hasta otras que presentan color blanco. Las muestras que corresponden al inicio de la destilación son de color blanco, haciéndose luego incoloras en el transcurso del tiempo de la destilación.
    Todas ellas presentan el aroma característico de la flor de espinillo, pero más intenso, y las primeras tienen una consistencia más oleaginosa.
  2. INTRODUCCIÓN.
    El conocimiento de la flora autóctona es fundamental si pretendemos que nuestros estudiantes y la población en general la preserven. Además dentro del marco de un aprendizaje contextualizado, imprescindible para que este sea significativo, es esencial que los ciudadanos conozcan las especies que forman parte de su comunidad para que las valoren y tomen decisiones acorde a la importancia y características de cada especie.
    El paisaje genera sentido de pertenencia y un modo de hacer, en relación con los problemas y los productos que ofrece. Por lo tanto, conservar la naturaleza y el paisaje, constituyen estímulos para mantener la población en estas localidades. Se trata en definitiva de producir productos con posibilidad de comercializarse y aprovecharse.
    El aprovechamiento exhaustivo de los productos del monte de espinillo, brindará empleo a pobladores locales, impactando positivamente en el aspecto socioeconómico, por su capacidad de consolidar la relación naturaleza-sociedad, conservando el paisaje original.
    El mantenimiento del monte de espinillo, dará lugar al sustento de la biodiversidad. El producto esperable a largo plazo con esta actividad es la conservación del bosque de espinillo, su valorización social y paisajística. Además de modificar la consideración de que el espinillo es una plaga, tal como lo menciona Carrere, es aprovechable. (Carrere, s.f : 69)
    Objetivos:
    Difundir la importancia de esta especie propia de nuestra flora autóctona.
    Destacar las posibilidades de aprovechamiento de esta especie, considerada perjudicial para el hombre, debido a sus espinas y facilidad de propagación.
    Brindar información sobre la producción de aceites esenciales a partir de sus flores.
  3. MARCO TEÓRICO (Se omite por la incompatibilidad del blog con la tablas)

MATERIALES Y MÉTODO.
El trabajo consistió de dos etapas. En la primera de ellas se realizó la recolección de las flores de espinillo y en la segunda la extracción de los aceites esenciales.
1. RECOLECCIÓN.
MATERIALES.
Bolsas de nylon. Guantes.
MÉTODO.
Se realizó la colecta de las flores de espinillos al iniciarse la floración del mismo, el día sábado 29 de setiembre del 2007. Al inicio de la semana, 23 de setiembre, se observó que comenzaba la floración luego de realizar una recorrida en vehículo por el monte del camping y alrededores, a partir de dicha observación se planifica la salida de campo para el próximo sábado. En realidad, al concurrir al lugar el sábado 29 se constató que los árboles presentaban escaso número de flores abiertas, pero por temor de condiciones adversas en el próximo fin de semana se procedió a realizar igualmente la recolección. Se concurrió con tres estudiantes que se ofrecieron para acompañarnos. Se inició la recolección utilizando guantes de goma de uso doméstico como forma de protegernos de las espinas que presenta esta especie, pero al comenzar a recoger las flores percibimos que las espinas atravesaban los guantes, por lo cual el uso de los mismos no nos ofrecía protección y perdíamos sensibilidad lo que determinaba que se nos cayeran las flores. Por esta razón la mayor parte de la colecta se realizó sin guantes. Las flores se fueron colocando en bolsas. Se realizó la recolección desde la hora 10:15 hasta la hora 11:30 aproximadamente, extrayéndose flores de cinco árboles. Las flores recolectadas finalmente se reunieron en una única bolsa, cuyas dimensiones eran de 20 cm. por 30 cm. ocupando tres cuartos de la misma. Se conservaron en bolsa de nylon en el freezer hasta la fecha de extracción, se retiraron 24 horas antes.
2. EXTRACCIÓN DE ACEITES ESENCIALES.
MATERIALES.
Flores de espinillo. 2 soportes. 1 matraz. 2 pinzas. 1 sujetador. 1 vaso de bohemia. 1 refrigerante. Vidrio molido. 2 tubos de conexión. 2 tapones de goma horadados. 1 calentador eléctrico. Licuadora. Lámina de metal. Papel de aluminio y tela de algodón.
MÉTODO.
PRIMERA EXTRACCIÓN.
El 6 de octubre se procedió a la extracción de los aceites esenciales, para ello se armó el dispositivo para la extracción con la ayuda del Prof. de química Leonardo Collazo. Se separaron las flores que presentaban mejor aspecto en cuanto al tiempo de floración, es decir que se seleccionaron las que estaban más abiertas. Se colocaron las flores en el matraz hasta la mitad del mismo, al que previamente se había agregado un puñado pequeño de vidrio picado[1], y se agregó agua. Sobre el calentador eléctrico se coloca la lámina de metal y sobre ésta el matraz, el cual presenta un tapón horadado con un tubo de conexión que los une al refrigerante, además se cubrió el matraz y el tubo de conexión con una tela de algodón y ésta con papel de aluminio para evitar el enfriamiento en esta zona. El refrigerante presenta un tubo de goma que lo conecta a la canilla por donde ingresa el agua y otro tubo de goma por donde va saliendo el agua, al final del refrigerante se encuentra un vaso de bohemia cuya función es recoger el líquido destilado.
Siendo la hora 8.35 se enchufa el calentador eléctrico y a las 9.13 desenchufamos porque se terminó el agua.
SEGUNDA EXTRACCIÓN.
Se procede de la misma forma con la excepción que se separa el matraz del calentador quedando espaciados en tres cm. aproximadamente. Siendo la hora 9.42 se enchufa el calentador. Desenchufamos siendo la hora 10.20.
TERCERA EXTRACCIÓN.
Procedemos ahora a licuar las flores en la misma cantidad de agua. Colocamos el matraz 2,7 cm. separado del calentador. Siendo la hora 10:44 se enchufa el calentador y a las 11:34 desenchufamos calentador.

CUARTA EXTRACCIÓN.

Se colocan las flores en una gasa dentro del matraz con agua, sin tocar la misma.
A la hora 11:51 enchufamos el calentador y a las 12:30 lo desenchufamos.


5. RESULTADOS Y DISCUSIÓN.
PRIMERA EXTRACCIÓN.
Siendo la hora 8.35 se enchufa el calentador eléctrico, once minutos después (8: 46) comienza a salir un líquido blanco, luego de transcurridos dos minutos el líquido se hace transparente. El ritmo de goteo corresponde a 180 gotas por minuto; se cuentan las gotas correspondientes a 6 segundos. Luego de transcurridos 10 minutos se han obtenido 67 ml. (MUESTRA Nº 1) y se cambia el vaso de bohemia, en este recipiente ahora se obtiene un líquido transparente (MUESTRA Nº 2), el ritmo de goteo disminuyó a 138 gotas por minutos. A las 9.12 minutos se reduce a 22 gotas por minuto y a las 9.13 desenchufamos porque se terminó el agua.
SEGUNDA EXTRACCIÓN.
Se procede de la misma forma con la excepción que se separa el matraz del calentador quedando separados en tres cm. aproximadamente. Siendo la hora 9.42 se enchufa el calentador y a las 9.57 comienza a gotear un líquido de color blanco, liberándose 84 gotas por minuto. A la hora 10.02 se cambia el vaso de bohemia ya que se percibe un cambio en el color, se recogen 19 ml (MUESTRA Nº 3). A las 10.06 se recoge un líquido bien transparente (MUESTRA Nº 4) se desprenden 108 gotas por minuto. A las 10.15 se observa separación de fases en el líquido extraído en los 5 minutos iniciales, blanco debajo y aceitoso arriba. Desenchufamos siendo la hora 10.20.
TERCERA EXTRACCIÓN.
Procedemos ahora a licuar las flores en la misma cantidad de agua. Colocamos el matraz 2,7 cm. separado del calentador. Siendo la hora 10:44 se enchufa el calentador, a las 10:55 se corta el agua por lo tanto desenchufamos y a la hora 11:00 enchufamos nuevamente. A las 11:07 comienzan a caer gotas de color blanco, 60 gotas por minuto (MUESTRA Nº 5).
11:10. Se cambia el vaso de bohemia debido al cambio de color.
11:15. Se obtienen 78 gotas por minuto de un líquido transparente (MUESTRA Nº 6).
11:16. 84 gotas por minuto.
11:23. 72 gotas por minuto.
11:34. Desenchufamos calentador.

CUARTA EXTRACCIÓN.

Se colocan las flores en una gasa dentro del matraz con agua, sin tocar la misma.
11:51. Enchufamos.
12:03. Comenzó a gotear, el color del líquido no es tan blanco como en las anteriores extracciones. 12:04. 72 gotas por minuto. 12:06. Separamos lo extraído, se recogen 10 ml (MUESTRA Nº 7)
12:13. 66 gotas por minuto. Corresponde a un líquido transparente (MUESTRA Nº 8)
12:23. 66 gotas por minuto.
12:30. Desenchufamos el calentador.


a.Primera extracción
b.Segunda extracción
c.Tercera extracción
d.Cuarta extracción
Duración
a.38 min.
b.38 min.
c.50 min.
d.39 min.
Inicio [2]
a.11 min.
b.15 min.
c.23 min.[3]
d.12 min.
Promedio de goteo en los primeros 10 minutos.
a.159 gotas/min.
b.96 gotas/min.
c.74 gotas/min.
d.69 gotas/min.
Cantidad extraída en ml.
a.67 ml. a los 10 min.
b.19 ml. a los 5 min.
c.Sin datos.
d.10 ml. a los 3 min.
Coloración de la muestra al inicio del goteo
a.Blanca
b.Blanca
c.Blanca
d.Turbia.
Coloración de la muestra luego de 10 min. del inicio del goteo.
a.Transparente
b.Transparente
c.Transparente
d.Transparente
Fragancia
a.Más intensa que la de la flor de espinillo
b.Más intensa que la de la flor de espinillo
c.Más intensa que la de la flor de espinillo
d.Más intensa que la de la flor de espinillo

DISCUSIÓN.
Se optó por realizar la destilación con agua o hidrodestilación por tratarse del método de más fácil aplicación en nuestro laboratorio, aunque no es el más recomendado. Además se hizo una destilación con agua y vapor húmedo con materiales improvisados, ya que no teníamos los recomendados por la bibliografía consultada, para poder comparar si los resultados obtenidos eran mejores.
Respecto a la variación que se realizó en el método entre la extracción Nº 1 y 2, se obtuvieron mejores resultados al colocar el matraz directamente sobre el calentador, o sea con la extracción 1, ya que se inicia la destilación en menor tiempo, y la cantidad extraída es mayor, no produciéndose variaciones en el líquido obtenido, respecto a la extracción Nº 2.
Sí comparamos la extracción Nº 3 con la extracción 2, donde la variación en el método se encuentra en que en la número 2 se colocan las flores enteras y en la 3 las flores se licuan no se observa que los resultados mejoren debido al hecho de licuarla, esto puede deberse a que en realidad la flor está formada por estructuras muy pequeñas. Quizá se pueden notar cambios cuando el órgano del cual se quiere extraer el aceite esencial presenta mayor tamaño.
En cuanto a la extracción Nº 4 que se diferencia de la Nº 2 únicamente en que la 2 es una hidrodestilación y la 4 una destilación con calor húmedo, no se observan mejores resultados, al contrario, en la extracción Nº 2 se obtiene mayor cantidad de líquido destilado, la diferencia más importante se encuentra en el color del líquido obtenido, ya que es, la extracción Nº 4, la única que no proporciona el líquido blanco.

6. CONCLUSIÓN.

La destilación realizada fue un proceso fácil de efectuar y rápido, que no requirió de materiales costosos ni de difícil acceso. De los cuatro métodos implementados el que brinda mejores resultados es el primero, es decir, la hidrodestilación, apoyando el matraz sobre la lámina de metal, directamente sobre el calentador.
Las muestras extraídas tienen la fragancia característica de la flor de espinillo pero mucho más concentrada, ya que en el árbol el aroma es más suave.
No se necesitaron grandes cantidades de flores, ya que se trabajó con tres cuartos de las obtenidas durante una hora de recolección. La tarea más dificultosa es la recolección ya que el sujeto que la realiza se expone a herirse con las espinas, que es imposible evitar.
Respecto a la extracción de los aceites esenciales, queda planteada la interrogante, sí los mismos se encuentran en los líquidos extraídos; ya sea en el líquido blanco, en el transparente, o en los dos, pero en diferente proporción. Se deberían de haber realizado análisis posteriores, de las muestras obtenidas, para comprobar la presencia de los aceites esenciales.
Tareas que se podrían llevar adelante en un futuro:
v Análisis de las muestras para comprobar que se trata de los aceites esenciales.
v Diseñar folleto de divulgación para la extracción de los aceites esenciales.
v Producir jabones con esencia de espinillo.
v Sembrar y envasar en macetas de botellas plásticas recicladas.
v Ensobrar semillas para escuelas.
v Diseñar afiches.
v Plantación con voluntarios.

AGRADECIMIENTOS.
A los Profesores de química Marta Morales y Leonardo Collazo por las recomendaciones y sugerencias brindadas, así como por la preparación del material necesario y la colaboración en el armado del dispositivo para la destilación.
A docentes y estudiantes de la cátedra de farmacognosia de la Facultad de Química por las orientaciones y materiales proporcionados.

7. BIBLIOGRAFÍA.

CARRERE, R. Monte indígena: mucho más que un conjunto de árboles.

Cátedra de botánica, 1979. Vocabulario. Facultad de Agronomía del Uruguay.

CÁTEDRA DE FARMACOGNOSIA. 2007. Fundamento para práctica de limón y clavo de olor. Bolilla 4. Facultad de Química. Montevideo.

MUÑOZ, J., ROSS, P., CRACCO, P. 1993. Flora indígena del Uruguay. Árboles y arbustos ornamentales. Montevideo. Ed. Hemisferio sur.

http://documentacion.sirefor.go.cr/archivo/pfmn/Pfnm.pdf

http://www.herbotecnia.com.ar/poscosecha-esencias.html

http://html.rincondelvago.com/aceites-esenciales.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Aceite_esencial

http://members.tripod.com/aromaticas/Aceites.htm

http://www.chileflora.com/Florachilena/FloraSpanish/SHSearchengine.htm

http://www.ambiente.gov.ar/archivos/web/PBVyAP/File/A3/PIARFON%20MyE/Etnobotanica.pdf

www.alambiques.com


















[1] Evita que el agua burbujee muy fuerte.
[2] Corresponde al tiempo transcurrido desde que se enchufa el calentador hasta que se inicia el goteo.
[3] Este valor carece de validez ya que se cortó el agua y se debió desenchufar el calentador.