INTRODUCCION

OBJETIVOS Extraeresencia de menta utilizando la destilacin por arrastre de vapor.ANTECEDENTESPROCEDIMIENTOS PARA LA EXTRACCIN DE ACEITES ESENCIALES EN PLANTAS AROMTICASDe: PROYECTO SAGARPA-CONACYT 126183PROCEDIMIENTOS PARA LA OBTENCIN DE MATERIAL VEGETAL Y EXTRACCIN DE ACEITE ESENCIAL DE LA MENTACorte del material vegetal El corte o poda del material vegetal se recomienda realizarlo por la maana evitando contaminantes, residuos de otras especies de plantas, polvo, tierra etc. por lo que se evitar procesar plantas con raz, etiquetar y trasladar el material al lugar de procesamiento de las muestras. Es importante tomar en cuenta la poca de la recoleccin, el estado fisiolgico de la planta y el lugar geogrfico de la recoleccin (Fig. 1). Figura 1. Poda de plantas para extraccin de aceites esenciales. Recepcin del material El material se trasporta cuidando el etiquetado, se evitar mantenerlo por ms de 24 horas, acumulado en grandes volmenes por lo que es recomendable extender sobre hojas de papel absorbente para evitar la contaminacin por hongos. Si el secado se lleva a cabo en hornos, es recomendable hacerlo inmediatamente o en el menor tiempo posible despus del corte. Secado en horno Se registra el peso fresco de la muestra, se introduce al horno de secado a 50 C 72 horas (Fig. 2), corroborando que el peso del material seco sea constante. Figura 2. Secado del material en estufa de secado (Yamato, DX-600).

Secado bajo sombra Se extiende el material en papel absorbente procurando que haya intercambio de aire para evitar incremento de humedad y contaminacin por hongos. Se coloca en un lugar con sombra a temperatura ambiente. Trituracin y molienda de hojas, tallos y flores Para la trituracin y molienda es preciso tener el material completamente seco, para este proceso se requiere de un molino convencional. En el laboratorio de biotecnologa vegetal se ha empleado un molino de copa el cual tiene acondicionado una manivela movida por poleas que son activadas mediante un motor elctrico de HP, 1740 RPM Proceso de hidrodestilacin o arrastre de vapor Se utiliza un equipo D-18 Clevenger para extraccin de aceite esencial por hidrodestilacin o arrastre de vapor, con modificaciones en el recipiente que contiene la muestra, se emplea una olla de presin comercial, a la cual se le perfor la tapa, acondicionndole un tubo de acero inoxidable mismo que une hermticamente a la olla de presin y una conexin en forma de D (Fig. 3) por donde el vapor generado por la ebullicin del agua que pasa por el material vegetal seco arrastrando compuestos voltiles llegando hasta el condensador recuperando el destilado que permite acumular y separar el aceite esencial de la mezcla condensada. El agua floral condensada regresa a la olla de presin por el rebose de la conexin y se recicla nuevamente siguiendo el proceso, reciclando del agua floral y permitiendo una mayor recuperacin de aceites esenciales. Figura 3. Hidrodestilador acondicionado con una parrilla-malla que sostiene el material pulverizado y una coneccin hermetica entre la tapa y el condensador.

Para llevar a cabo el proceso se vierte 1.5 litros de agua destilada en olla de presin de 8 litros, despus se deposita la muestra (0.5 kg) en una malla separada a 10 cm de la base de la olla de presin quedando a 5 cm de separado del agua; se coloca la olla en una parrilla de calentamiento alcanzando la temperatura al punto de ebullicin, permitiendo que el vapor entre en contacto 28 con el material vegetal pulverizada donde inicia la liberacin del aceite esencial contenido y ste, a su vez, debido a su alta volatibilidad se va evaporando .Al ser soluble en el vapor circundante, es arrastrado corriente arriba hacia el tope del hidrodestilador. La mezcla, vapor saturado y aceite esencial, fluye hacia un condensador, mediante un cuello de cisne o prolongacin curvada del conducto de salida del hidrodestilador. En el condensador, la mezcla es condensada y enfriada. A la salida del condensador, se coloca una trampa Clevenger, se obtiene una emulsin, la cual, se va separando en la bureta de la trampa. Se suspende el reflujo cuando se considera que se ha extrado la mayor parte de los aceites esenciales. Se deja enfriar, se recoge el aceite en viales mbar de 3 mL con tapn de rosca y se pesa el contenido de aceites esenciales . Posteriormente se guarda en refrigeracin a 5 C, evitando la exposicin prolongada de luz. ANALISIS DEL POTENCIAL DE LA INDUSTRIA DE ACEITES ESENCIALES POTENCIAL DE ACEITES ESENCIALES EN CHIHUAHUA:El mercado de aceites esenciales ofrece oportunidades en principio para tres productos de plantas nativas del estado de Chihuahua. Menta ( Menta Piperita -Peppermint-) YerbabuenaEl aceite de menta piperita o peppermint se obtiene de las hojas de Mentha Piperita.Se extrae por medio de destilacin por vapor, rectificacin y fraccionacin.Usos:Se utiliza principalmente en la fabricacin de pastas de dientes, enjuagues bucales, goma de mascar y saborizantes de alimentos.La menta es la mas usada en gomas de mascar, siendo este uno de sus principales usos.Los Estados Unidos de Amrica produce el 90% de la produccin mundial anual (aproximadamente 4,000 toneladas mtricas), siendo adems un importador y re-exportador de aceite de menta piperita.La produccin de menta en E.U.A. tiene una historia rica y constituye el sistema de produccin de aceite esencial mas mecanizado del mundo.El principal origen de importaciones de EUA de aceite de menta piperita fue la India con un nivel de 395.9 toneladas mtricas y China con 54.1 toneladas mtricas en el 2002.

Se encontr en la investigacin que las especificaciones de los aceites de menta y yerbabuena producidas en Chihuahua tienen que apegarse a las internacionales. La calidad del aceite varia de acuerdo a las concentraciones de Menthol, en el caso del aceite esencial de menta y de la L-Carvona en el caso del aceite esencial de yerbabuena. Entre mas alta la concentracin mas alta la calidad y su precio.

INNOVACIN TECNOLGICA DE SISTEMAS DE PRODUCCIN Y COMERCIALIZACIN DE ESPECIES AROMTICAS Y CULTIVOS LITE EN AGRICULTURA ORGNICA PROTEGIDA CON ENERGAS ALTERNATIVAS DE BAJO COSTOMENTANombre cientfico:Mentha piperitaL. (Fam. Labiadas).Nombres vulgares

Castellano: Menta picanteFrancs: Menthe poivre

Cataln: Menta perreraIngls: Peppermint

Gallego:Alemn: Pfefferminze

Vasco: MendaItaliano: Menta piperita

Descripcin: La menta piperita es un hbrido de la menta acutica o sndolo de agua (M. aquaticaL.), y de la menta romana, menta de espiga o hierba buena (M. viridisL. =M. spicataL.); como esta ltima es, a su vez probablemente, un hbrido de dos mastranzos, el comn (M.rotundifoliaL.) y el nevado (M longifliaL.=M. sylvestrisL.), resulta que laM. piperitaes el resultado de una triple hibridacin natural. Es una planta herbcea, vivaz de tallos erectos cuadrangulares, muy ramificados que pueden alcanzar los 80 cm de altura. Las hojas son opuestas, pecioladas, lanceoladas o agudas con bordes aserrados, de color verde oscuro en la cara superior y ms claro en el inferior. Las flores se hallan agrupadas en tirsos densos de color prpura.Toda la planta tiene un olor caracterstico, fuerte y agradable y un sabor conforceo, al principio picante y despus refrescante.Origen: Es originaria de Europa y frica del norte. Se descubri en el XVII, en Mitcham (Londres). Se cultiva en Europa occidental y meridional y en Estados Unidos.Crece hasta los 1,500 msnm, el mximo rendimiento se obtiene a los 1,000 msnm.Requerimientos: Es una planta que crece en zonas de clima templado, con elevada luminosidad. En regiones con vientos fuertes y calurosos se deben de tomar medidas de precaucin, instalando cortinas de rboles que reducen los daos (corte de brotes, hojas, etc). Se desarrolla en gran variedad de suelos pero le son favorables los ligeros areno-arcilloso, francos, humferos o los de aluvin, especialmente los calcreos que sean frtiles, profundos y bien drenados. La reaccin del suelo debe oscilar entre pH de 6 a 7.5, es decir ligeramente cido a ligeramente alcalino.Recoleccin: La cosecha se realiza en das de sol, por la maana o por la tarde, evitando hacerlo en das nublados con viento o cuando existe la posibilidad de una lluvia.En los pequeos cultivos se realiza con hoz o con guadaa, mientras que en las grandes plantaciones puede emplearse una mquina guadaadora o mquinas segadoras con cinta transportadora y remolque. La menta de dos aos florece antes, por lo que el corte puede adelantarse.Una vez realizado el corte, se dejan las plantas sobre el terreno, para que se oreen parcialmente, durante uno o dos das segn las condiciones de la regin y el estado higromtrico del aire; con ello se consigue que la humedad de la menta se reduzca hasta un 30% aproximadamente, evitndose un transporte intil de agua hasta la DESTILERA: Debe tenerse cuidado que el material no se humedezca con la lluvia, roco, etc., pues se ennegrece con facilidad deteriorndose su calidad y presentacin. La destilacin se hace por arrastre de vapor de agua y su duracin depende del grado de humedad de la planta.RENDIMIENTO: Los rendimientos de planta y hojas oscilan de 7 a 10 tm de planta fresca, en el primer corte y de 4 a 6 tm de planta fresca en el segundo corte; en total de 12 a 16 tm/ha. La prdida por desecacin es el de 75% aproximadamente, lo que reduce la produccin de la planta de 3 a 4 tm/ha. La menta seca entera consta de 60% de tallos y un 40 % de hojas solas, lo que supone un rendimiento de hojas secas de 1.2 a 1.6 tm/ha. En aceite esencial: de 0.3 a 0.5% sobre planta oreada Propagacin: La reproduccin nicamente vegetativa puede hacerse por trozos de estolones, divisin de pies o plantines. El primer procedimiento es el ms prctico.Rendimiento de las plantas aromticas mas comunes:

MARCO TEORICOACEITES ESENCIALESUn aceite esencial es una mezcla voltil de compuestos organizos generalmente liquidos de apariencia oleosa, derivado de las plantas odorferas por mtodos fsicos. Muchos de estos aceites han sido valorados dede la antigedad por sus olores caractersiticos. Una lista de aceites esencias son las piaales comercialmente importantes supera los 200.Algunas de las fuentes mas conocidas son almendras, anis,eucalipto,ajo,jazmin,naranja,pimienta,rosa,sandlo,violeta,albahaca,hierbabuena, tomillo y lavanda, entre otros.

Las familias de las pplantas que son particularmente ricas en esenciason las pinceas, mirtceas, etc. Los aceites esenciales son usados por su atractivo flavor como especias y agentes saborizantes en alimentos. Unos pocos son valorados por su accin antibacterial y fungicida.Algunos son usados medicinalmente y otros como repelentes de insectos.La destilacin por arrastre con vapor tambin se emplea con frecuencia para separar aceitesesenciales de tejidos vegetales. Los aceites esenciales son mezclas complejas dehidrocarburos, terpenos, alcoholes, compuestos carbonlicos, aldehdos aromticos y fenoles y se encuentran en hojas, cscaras o semillas de algunas plantas.

En el vegetal, los aceites esenciales estn almacenados en glndulas, conductos, sacos, o simplemente reservorios dentro del vegetal, por lo que es conveniente desmenuzar el material para exponer esos reservorios a la accin del vapor de agua.Los aceites esenciales son productos naturales aplicados en diferentes industrias, como son lafarmacutica, alimenticia, en perfumera, entre otros usos. Actualmente, se constituyen en productos alternativos para la elaboracin de biopesticidas o bioherbicidas.CARACTERSTICAS DEL ACEITE ESENCIAL DE MENTAPerfil de la planta : Hierba perenne de la familia de las labiadas de hasta 90 cm. Tallos erectos, cuadrangulares, con tonos rojizos . Hojas bastante estrechas y alargadas, pecioladas, ovales o lanceoladas, glabras o ligeramente pubescentes, agudas y dentadas, con patente inervacin en el envs, brillantes por el haz . Flores de color prpura o lila rojizo con los estambres inseridos en el cliz. inflorescencias en forma de espigas ms largas que anchasEl aceite esencial se extrae destilando toda la planta al vapor.Perfil de la fragancia Es un aceite de olor a mentol como el resto de la planta, muy fuerte y caracterstico. Incoloro cuando se acaba de extraer, se vuelve de aspecto verdoso o amarillo claro o rojizo. El aceite esencial de menta es rico en mentol, cineol, mentona, acetato de mentilo y pulejona. Mentha piperitaPropiedades del aceite de menta Por sus propiedades antispticas, antiprurticas, astringentes y cicatrizantes, es muy adecuado para el tratamiento de las anomalas de la piel. Tiene efectos antiinflamatorios y analgsicos, muy adecuados para los problemas musculares y articulatorios. Expectorante, antiespasmdico y antisptico resulta adecuado para los problemas respiratorios, siendo uno de los principales aceites para inhalar. Sus propiedades inmunoestimulantes lo hacen adecuado para aumentar las defensas contra los microorganismos. Propiedades carminativas, estomacales, colagogas, vermfugas hepticas puede usarse para tratar enfermedades del aparato digestivo. Estimulante, refrescante. Excelente para despejar la cabeza. Despierta y alivia el sndrome del viajero Es un buen tnico nerviosoUsos principales: Ideal para el cuidado de la piel, en afecciones como la dermatitis , picor de la piel, acn, etc. Se puede utilizar para el tratamiento de las vas respiratorias mediante inhalaciones en el tratamiento de las anginas, bronquitis, resfriados, asma, tos, gripe, etc. Propiedades antiinflamatorias y analgsicas puede ayudar a combatir el dolor y rebajar la inflamacin en dolores musculares, distensiones, etc. Es muy buen digestivo, siendo til en casos de indigestin, flatulencias, vmitos o espasmos intestinales. Para problemas nerviosos, como depresin, ansiedad , estrs u otros sntomas corporales que proceden de problemas nerviosos como dolores de cabeza o migraas, vrtigo o mareos en los viajes. Se utiliza en perfumera y en la confeccin de productos de cosmtica o jabones, Tambin para para dar sabor a las bebidas, chicles y alimentos . En farmacia se utiliza abundantemente para confeccionar medicamentos respiratorios o digestivos, y para aromatizar los dentfricos.Toxicidad: En uso externo cuando esta diluido y usado con moderacin no resulta txico. aunque, por su contenido en mentol puede causar reacciones alrgicas y presenta algunas contraindicaciones.Puede ser irritante para la pielPara su aplicacin interna se prepara una infusin que se tomar tres veces al da durante o despus de lascomidas. Para prepararla se vierte una taza de agua caliente, pero sin hervir, sobre una cucharadita de t de hojas de menta secas, se tapa, y se deja reposar durante unos cinco minutos. Adems de la infusin, tambin la esencia se presta para la aplicacin interna, y pueden ingerirse varias veces al da una a tres gotas del aceite sobre azcar omiel.A pesar de sus marcadas virtudes teraputicas, no deben usarse el t o la esencia como un remedio casero diario, pues con el uso continuo se perdera su poder medicina. Externamente el aceite de menta puede ser aplicado como inhalacin, en paos, compresas y similares. Puede calmarse un dolor de muelas aplicando excepcionalmente una gota del aceite sin diluir en el lugar afectado.DESTILACION POR ARRASTRE DE VAPORLa destilacin por arrastre con vapor es una tcnica usada para separar sustancias orgnicasinsolubles en agua y ligeramente voltiles, de otras no voltiles que se encuentran en lamezcla, como resinas o sales inorgnicas, u otros compuestos orgnicos no arrastrables.

Ley de DaltonLos vapores saturados de los lquidos inmiscibles sigue la Ley de Dalton sobre las presionesparciales, que dice que: cuando dos o ms gases o vapores, que no reaccionan entre s, semezclan a temperatura constante, cada gas ejerce la misma presin que si estuviera solo y lasuma de las presiones de cada uno, es igual a la presin total del sistema. Su expresinmatemtica es la siguiente:

PT = P1 + P2 + --- Pn

Al destilar una mezcla de dos lquidos inmiscibles, su punto de ebullicin ser la temperatura ala cual la suma de las presiones de vapor es igual a la atmosfrica. Esta temperatura serinferior al punto de ebullicin del componente ms voltil.

Si uno de los lquidos es agua (destilacin por arrastre con vapor de agua) y si se trabaja a lapresin atmosfrica, se podr separar un componente de mayor punto de ebullicin que elagua a una temperatura inferior a 100C. Esto es muy importante cuando el compuesto sedescompone a su temperatura de ebullicin o cerca de ella.En general, esta tcnica se utiliza cuando los compuestos cumplen con las condiciones de servoltiles, inmiscibles en agua, tener presin de vapor baja y punto de ebullicin alto.

MTODO:

Cuando se usa vapor saturado o sobrecalentado, generado fuera del equipo principal, ya sea por una caldera, una olla de presin o un matraz adecuado, esta tcnica recibe el nombre de destilacin por arrastre con vapor, propiamente dicha.Tambin se puede usar el llamado mtodo directo, en el que el material est en contacto ntimo con el agua generadora del vapor.

En este caso, se ponen en el mismo recipiente el agua y el material a extraer, se calientan a ebullicin y el aceite extrado es arrastrado junto con el vapor de agua hacia un condensador que enfra la mezcla, la cual es separada posteriormente para obtener el producto deseado. Este mtodo es usado de preferencia cuando el material a extraer es lquido.Una variante de esta ltima tcnica es la llamada hidrodestilacin, en la que se coloca una trampa al final del refrigerante, la cual va separando el aceite del agua condensada, con lo cual se mejora y se facilita el aislamiento del aceite esencial. Tambin puede montarse como un reflujo, con una trampa de Clevenger para separar aceites ms ligeros que el agua.

El vapor de agua condensado acompaante del aceite esencial es llamado agua floral y posee una pequea concentracin de los compuestos qumicos solubles del aceite esencial, lo cual le otorga un ligero aroma, semejante al del aceite obtenido. En algunos equipos industriales, el agua floral puede ser reciclada continuamente, o bien, es comercializada como un subproducto (Agua de Colonia, Agua de Rosas, etc.)

MATERIALES

Matraz Kitazato Matraz Erlenmeyer de 250 ml Refrigerante para aguas con mangueras Equipo para arrastre de vapor (conectores y tapones) Termometro Embudo de separacin Probeta de 200ml 2 Vasos de precicpitacion de 250 ml Pipeta de 10 ml Manta de calentamiento Mangueras Sulfato de sodio anhidro 0,1 g Acetato de etilo 5 ml Soporte universal Anillo de hierro Mechero con manguera Tel de alambre de asbesto 2 Pinzas de nuez Menta

PROCEDIMIENTO

Monte el equipo que se muestra en la figura 1. Coloque el agua destilada en el matraz no. 1 (Kitazato): generador de vapor. En el matraz no. 2 coloque la muestra cortada en trozospequeos. Al tapar este matraz, cuide que la conexin de vidrio no se obstruya con los trozos de la muestra pues de ser as, no habr paso de la corriente de vapor.

Caliente con el mechero el matraz no. 1 hasta ebullicin, con el fin de generar el vapor que pasar al matraz no. 2 colocado en una manta de calentamiento, extrayndose de esta manera el aceite esencial, el cual es inmediatamente arrastrado por el vapor de agua en un proceso de codestilacin. Suspenda el calentamiento cuando el volumen del destilado sea de 100 o 150 mL aproximadamente.

De este destilado extraiga totalmente el aceite esencial colocando en el embudo de separacin el destilado y separando la mayor parte de la fraccin acuosa. Al aceite sobrenadante (unas cuantas gotas), agregue 5 mL. de acetato de etilo para facilitar su separacin.La fase acuosa se desecha y el extracto orgnico se colecta en un matraz Erlenmeyer o un vaso de precipitados agregue entonces la cantidad necesaria de sulfato de sodio anhidro para eliminar el agua remanente. Filtre o decante el extracto seco y colquelo en un vaso de precipitado.