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CONSEJO NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA –CONCYTSECRETARIA NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA –SENACYTFONDO NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA, -FONACYTFACULTAD DE INGENIERIA, CENTRO DE INVESTIGACIONES-CIIUNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA
INFORME FINAL
OBTENCIÓN Y CARACTERIZACIÓN DEL ACEITE ESENCIAL Y
OLEORRESINA DE DOS ESPECIES DE LAUREL Y ORÉGANO
PROYECTO FODECYT No. 111-2006
INGA. TELMA MARICELA CANO MORALES
INVESTIGADORA PRINCIPAL
GUATEMALA, FEBRERO DE 2010
AGRADECIMIENTOS AL CONCYT
La realización de este trabajo, ha sido posible gracias al apoyo financiero dentro
del Fondo Nacional de Ciencia y Tecnología, -FONACYT-, otorgado por La Secretaría
Nacional de Ciencia y Tecnología -SENACYT- y al Consejo Nacional de Ciencia y
Tecnología -CONCYT-.
AGRADECIMIENTOS A OTRAS INSTITUCIONES
La realización de este trabajo, también ha sido posible gracias al apoyo financiero
y técnico de otras Instituciones como:
Centro de Investigaciones de Ingeniería, Sección Química Industrial, Facultad de
Ingeniería, Universidad de San Carlos de Guatemala.
Instituto de Investigaciones Agronómicas y Ambientales, Facultad de Agronomía,
Universidad de San Carlos de Guatemala.
“Finca Guadalupe” y a su propietario Sr. Gregorio Prem, por dar todo el apoyo
técnico para la adquisición de la materia prima de laurel (Litsea glaucescens HBK).
Empresa “Distribuidora Atlántida”, del Sr. Julio Crespo y la Fundación Centro de
Servicios Cristianos, FUNCEDESCRI, a través del Sr. Emilio Manjón, también por dar
apoyo logístico para la obtención de materia prima.
Agradecimiento al empresario José Jarquín de la Finca “La Esperanza” de
Tecpán Guatemala, por dar todo el apoyo técnico para la obtención del laurel (Litsea
guatemalensis Mez.) y finalmente al Dr. Raúl Jáuregui del Centro Universitario de
Oriente, CUNORI, por realizar los contactos con las comunidades de Río Hondo Zacapa
para la obtención de orégano (Lippia graveolens HBK).
BREVE BIOGRAFÍA ACADÉMICA DE LOS AUTORES
INVESTIGADORA PRINCIPAL
Ingeniera Química Telma Maricela Cano Morales
Ingeniera Química de la Universidad de San Carlos de Guatemala, 1989. Profesora
Titular VII, Facultad de Ingeniería de la Universidad de San Carlos de Guatemala.
Actualmente Directora del Centro de Investigaciones de la Facultad de Ingeniería de la
USAC. Ha participado como Investigadora Principal, Coordinadora e Investigadora
Asociada en diversidad de proyectos de investigación en la temática de extractos
vegetales: Aceites esenciales, oleorresinas, extractos fluidos, extractos blandos, extractos
secos, colorantes naturales, extractos tánicos y su aplicación en la industria y
biocombustibles
INVESTIGADOR ASOCIADO
Ingeniero Agrónomo Marino Barrientos García. MSc. En Estadística Aplicada.
Ingeniero Agrónomo de la Universidad de San Carlos de Guatemala, 1981. Maestro en
Ciencias en Estadística Aplicada. Universidad de los Andes, Mérida, Venezuela, 1984.
Profesor Titular X, Catedrático del Departamento de Estadística de la Facultad de
Agronomía de la Universidad de San Carlos de Guatemala. Ha desempeñado funciones
de docencia, asesoría y consultoría en investigación y aplicaciones de la estadística, en
diversas unidades de la Universidad de San Carlos de Guatemala, Organismos
Internacionales, Instituciones del Sector Público y en Empresas Privadas. Investigador
asociado en diversos proyectos de investigación relacionados con Obtención y
Caracterización de aceites esenciales y oleorresinas de diversas especies vegetales y
obtención y caracterización de colorantes naturales de diversas especies vegetales.
INVESTIGADOR ASOCIADO
Ingeniero Forestal José Mario Saravia Molina. MSc. Tecnología e Industrias de la
Madera.
Ingeniero Forestal de la Universidad Federal Santa María de Brasil, 1977. Maestro en
Ciencias en Tecnología e Industrias de la Madera, de la Universidad de Chile, 1997.
Profesor Titular VIII, Catedrático de la Sub-área de Producción Forestal, de la Facultad
de Agronomía de la Universidad de San Carlos de Guatemala. Investigador Principal y
Asociado en diversos proyectos de investigación relacionados con Caracterización Física,
Química, Mecánica y Anatómica de diversas especies forestales , Obtención y
caracterización de taninos de la corteza de varias especies forestales, Obtención y
Caracterización de colorantes naturales de diversas especies vegetales.
INVESTIGADORA ASOCIADA
Ingeniera Industrial Ericka Johanna Cano Díaz
Ingeniera Industrial de la Universidad de San Carlos de Guatemala. Profesora Titular II,
Facultad de Ingeniería de la Universidad de San Carlos de Guatemala, Actualmente
Investigadora en el Laboratorio de Investigación de Extractos Vegetales, LIEXVE, de la
Sección de Química Industrial del Centro de Investigaciones de Ingeniería. Ha
participado como Investigadora Asociada en diversidad de proyectos de investigación en
la temática de aceites esenciales, oleorresinas, taninos, colorantes naturales.
INVESTIGADOR ASOCIADO
Ingeniero Agrónomo Edwin Enrique Cano Morales MSc. En Silvicultura y Manejo
de Bosques.
Ingeniero Agrónomo, Universidad de San Carlos de Guatemala, 1988. Maestro en
Ciencias en Silvicultura y Manejo de Bosques, Colegio de Postgraduados de Chapingo,
México, 1992. Profesor Titular VI Catedrático de la Sub-área de Producción Forestal y
Secretario Académico de la Facultad de Agronomía de la Universidad de San Carlos de
Guatemala. Ha desempeñado funciones de docencia, asesoría y consultoría en
investigación y aplicaciones de la silvicultura y manejo de bosques, en diversas unidades
de la Universidad de San Carlos de Guatemala, Organismos Internacionales, Instituciones
del Sector Público y en Empresas Privadas. Investigador asociado en diversos proyectos
de investigación relacionados con Obtención y Caracterización de aceites esenciales y
oleorresinas de diversas especies vegetales y obtención y caracterización de colorantes
naturales de diversas especies vegetales.
INVESTIGADOR ASOCIADO
Ingeniero Químico Mario José Mérida Meré
Ingeniero Químico de la Universidad de San Carlos de Guatemala. Profesor Interino,
Escuela de Ingeniería Química de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de San
Carlos de Guatemala, Actualmente Coordinador del Laboratorio de Investigación de
Extractos Vegetales, LIEXVE, de la Sección de Química Industrial del Centro de
Investigaciones de Ingeniería. Ha participado como Investigador Asociado en diversidad
de proyectos de investigación en la temática de aceites esenciales, oleorresinas, taninos,
colorantes naturales y biocombustibles.
INVESTIGADORA ASOCIADA
Ingeniera Química Cinthya Patricia Ortiz Quiroa
Ingeniera Química de la Universidad de San Carlos de Guatemala. Profesora Interina,
Facultad de Ingeniería de la Universidad de San Carlos de Guatemala, Actualmente
Investigadora en el Laboratorio de Investigación de Extractos Vegetales, LIEXVE, de la
Sección de Química Industrial del Centro de Investigaciones de Ingeniería. Ha
participado como Investigadora Asociada en tres proyectos de investigación en la
temática de aceites esenciales, oleorresinas y colorantes naturales.
INVESTIGADORA ASOCIADA
Ingeniera Química Adela María Marroquín González
Ingeniera Química de la Universidad de San Carlos de Guatemala. Profesora Interina,
Facultad de Ingeniería de la Universidad de San Carlos de Guatemala, Actualmente
Investigadora en el Laboratorio de Investigación de Extractos Vegetales, LIEXVE, de la
Sección de Química Industrial del Centro de Investigaciones de Ingeniería. Ha
participado como Investigadora Asociada en dos proyectos de investigación en la
temática de aceites esenciales, oleorresinas y taninos.
AUXILIAR DE INVESTIGACION
Adrian Antonio Soberanis Ibáñez
Pensum Cerrado en Ingeniería Química, Facultad de Ingeniería, Universidad de San
Carlos de Guatemala. Actualmente analista de laboratorio y auxiliar de investigación en
el Laboratorio de Ensayo Fisicoquímico de la Sección de Química Industrial del Centro
de Investigaciones de Ingeniería. Ha participado como Auxiliar de Investigación en 2
proyectos de investigación en la temática de aceites esenciales, oleorresinas y taninos.
PRÓLOGO O PREFACIO
Se les da el nombre de aceites esenciales a los aceites volátiles o aceites etéreos.
Son mezclas complejas de sustancias, de variadas funciones químicas. El término aceite
esencial es utilizado en general para designar aquellas sustancias volátiles obtenidas por
destilación a base de vapor de las plantas, o por otros métodos.
Las oleorresinas son preparados líquidos consistentes en aceites esenciales y
materias resinosas. Pueden dividirse en 2 grandes grupos: Las que se preparan con
especias y hierbas por extracción con disolventes volátiles, utilizados casi por
exclusivamente en la industria de sustancias soporíferas; y las que se preparan de las
partes odíferas de la planta, exceptuadas las flores, cuyo empleo principal es la industria
de perfumes.
En Guatemala, gracias a sus condiciones climáticas se cultivan una diversidad de
productos vegetales muy apreciados en el comercio e industria tanto nacional como
internacional, tal es el caso del orégano y laurel, que son ampliamente utilizados como
medicamentos y como condimentos; sin embargo, se comercializan actualmente sin
realizarles ningún proceso de transformación, más que a veces el simple secado de las
plantas completas.
Según Bandoni (2003), las principales ramas de la industria que más consumen
plantas aromáticas, aceites esenciales y oleorresinas son: Industria cosmética, un rubro
sobresaliente en esta industria es el de los dentífricos, por su gran consumo de derivados
de la menta, Industria alimenticia, Industria licorera, Industria farmacéutica, productos de
uso doméstico. La industria agroquímica utiliza algunos subproductos obtenidos a partir
de aceites esenciales, para la elaboración de los llamados bioinsecticidas, o insecticidas
biodegradables de origen natural.
El objetivo principal de la presente investigación fue la obtención y
caracterización de aceite esencial y oleorresina de orégano (Lippia graveolens HBK), y
dos especies de laurel (Litsea guatemalensis Mez., Litsea glaucescens HBK), plantas
medicinales y aromáticas cultivadas en Guatemala, para obtener productos utilizables en
diversidad de industrias.
Se determinó que el rendimiento del aceite esencial de las dos especies de laurel
Litsea guatemalensis Mez. y Litsea glaucescens HBK son similares 0.85%, 0.87%, a
nivel laboratorio, que coincide con los valores reportados en la literatura; el rendimiento
del aceite esencial de orégano (Lippia graveolens HBK) es 3.99%, a nivel laboratorio, el
valor reportado en la literatura es 1.8%, y hace que el orégano (Lippia graveolens HBK)
sea una especie vegetal promisoria para industrialización de su aceite esencial.
De los componentes mayoritarios del aceite esencial de laurel (Litsea
guatemalensis Mez.), únicamente está presente en la oleorresina, el nerolidol en un
21.12% en materia prima no exhausta y en un 7.22% en materia prima exhausta. De los
compuestos mayoritarios del aceite esencial de laurel (Litsea glaucescens HBK), sólo el
nerolidol está presente en la oleorresina obtenida, en un 6.05% en oleorresina de materia
prima no exhausta y en un 38.42% en materia prima exhausta. De los componentes
mayoritarios del aceite esencial de orégano (Lippia graveolens HBK), únicamente el
timol está presente en la oleorresina de materia prima no exhausta, en un 8.37%.
TABLA DE CONTENIDOS
ÍNDICE
Prólogo o Prefacio
Tabla de contenidos
Lista de Ilustraciones
Lista de Tablas
Lista de Abreviaturas
Glosario
i
ii
v
ix
xi
xiii
RESUMEN
ABSTRACT
xvi
xvii
PARTE I
I.1 INTRODUCCIÓN
I.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
I.2.1 Antecedentes
I.2.2 Justificación
I.3 OBJETIVOS E HIPÓTESIS
I.3.1 Objetivos
I.3.1.1 Objetivo general
I.3.1.2 Objetivos específicos
I.3.1.3 Hipótesis
I.4 METODOLOGÍA
I.4.1 Localización
I.4.2 Las variables
I.4.2.1 Variables Dependientes
I.4.2.2 Variables Independientes
I. 4.3 Indicadores
I.4.4 Estrategia Metodológica
I.4.4.1 Población y Muestra
I.4.5 El Método
I.4.6 La técnica estadística
I.4.7 Los instrumentos a utilizar
I.4.7.1 Cristalería
I. 4.7.2 Equipo
1
3
6
7
7
8
10
10
11
11
11
17
17
18
18
18
PARTE II
II.1 ACEITES ESENCIALES
II.1.2 Definición y origen de los aceites esenciales
II.1.3 Composición química de los aceites esenciales naturales
II.1.4 Sustancias activas de las plantas medicinales
II.1.4.1 Alcaloides
II.1.4.2 Glucósidos
II.1.4.3 Saponinas
II.1.4.4 Fitohormonas
II.1.4.5 Principios amargos
II.1.4.6 Taninos
II.1.4.7 Sustancias aromáticas
II.1.4.8 Aceites grasos
II.1.4.9 Glucoquininas (Insulinas vegetales)
II.1.4.10 Mucílagos
II.1.5 Aceites esenciales
II.1.5.1 Industrialización de plantas aromáticas
II.1.5.1.1 Industria cosmética
II.1.5.1.2 Industria alimenticia
II.1.5.1.3 Industria licorera
II.1.5.1.4 Industria farmacéutica
II.1.5.1.5 Productos de uso doméstico
II.1.5.1.6 Industria agroquímica
II.1.5.1.7 Química fina
II.1.5.1.8 Industria tabacalera
II.1.5.1.9 Industria textil
II.1.5.1.10 Industria petroquímica y minera
II.1.5.1.11 Industria de pinturas
II.1.5.1.12 Otras industrias
II.1.6 Función de los aceites esenciales en las plantas
II.1.7 Métodos de obtención de aceites esenciales y oleorresinas
II.1.7.1 Expresión
II.1.7.2 Destilación
II.1.7.3 Extracción con disolventes volátiles
II.1.7.4 Enflurage
II.1.7.5 Maceración
II.1.8 Rectificación de los aceites esenciales naturales y oleorresinas
II.1.9 Preliminares para un estudio de obtención de aceites esenciales
y oleorresinas
II.1.10 Naturaleza del material vegetal
II.1.11 Reducción de la partícula
II.1.12 Técnicas de la recolección, secado y conservación de las
plantas que contienen aceites esenciales
II.1.13 Deterioro a que están expuestos los aceites esenciales naturales
y oleorresinas
25
26
26
26
27
27
28
28
28
28
28
28
29
29
29
29
29
29
30
30
30
30
30
31
31
31
31
31
32
32
32
33
33
33
34
34
34
34
35
35
37
II.2 OLEORRESINAS
II.3 ORÉGANO
II.4 LAUREL
38
41
46
PARTE III
III.1 RESULTADOS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS
50
PARTE IV
IV.1
IV.2
IV.3
IV.4
CONCLUSIONES
RECOMENDACIONES
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ANEXOS
ANEXO A Análisis estadístico
ANEXO B Fotografías de la ejecución del proyecto
75
78
79
81
82
90
PARTE V
V.1 INFORME FINANCIERO
98
LISTA DE ILUSTRACIONES
FIGURA No.
DESCRIPCIÓN
Página
1
Balanza Analítica
18
2
Balanza de Humedad
19
3
Bomba de Vacío
19
4
Molino de Martillos
20
5
Máquina Tamizadora
20
6
Plancha de calentamiento
21
7
Refractómetro
21
8
Refrigeradora
22
9
Rotaevaporador
22
10
Marmita de Extracción
23
11
Planta piloto de extracción-destilación
23
12
Neoclevenger
24
13
Especie orégano, materia vegetal deshidratada y fresca
41
14
Laurel, (Litsea glaucescens HBK)
46
15
Rendimiento porcentual promedio de aceite esencial a
nivel laboratorio de dos especies de laurel (Litsea
glaucescens HBK), (Litsea guatemalensis Mez.) y una
especie de orégano (Lippia graveolens HBK) en función
del tamaño de lote utilizado.
51
16
Diagrama de barras y gráfica de cajas y alambres de
rendimiento porcentual promedio de aceite esencial a
nivel planta piloto de dos especies de laurel (Litsea
glaucescens HBK), (Litsea guatemalensis Mez.) y una
especie de orégano (Lippia graveolens HBK) en función
del tamaño de lote utilizado.
52
17
18
19
20
21
22
23
Diagrama de barras y gráfica de cajas y alambres de
índice de refracción promedio de dos especies de laurel
(Litsea glaucescens HBK), (Litsea guatemalensis Mez.)
y una especie de orégano (Lippia graveolens HBK) en
función del tamaño de lote utilizado.
Diagrama de barras y gráfica de cajas y alambres de
densidad promedio (g/mL) de dos especies de laurel
(Litsea glaucescens HBK), (Litsea guatemalensis Mez.)
y una especie de orégano (Lippia graveolens HBK) en
función del tamaño de lote utilizado.
Rendimiento porcentual promedio de oleorresina a nivel
laboratorio de dos especies de laurel (Litsea glaucescens
HBK), (Litsea guatemalensis Mez.) y una especie de
orégano (Lippia graveolens HBK) en función de la
concentración de alcohol etílico utilizado.
Rendimiento porcentual promedio de oleorresina a nivel
planta piloto de materia prima exhausta y no exhausta de
dos especies de laurel (Litsea glaucescens HBK), (Litsea
guatemalensis Mez.) y una especie de orégano (Lippia
graveolens HBK) en función del tamaño de lote utilizado.
Gráfica de cajas y alambres de rendimiento porcentual
promedio de oleorresina a nivel planta piloto de dos
especies de laurel (Litsea glaucescens HBK), (Litsea
guatemalensis Mez.) y una especie de orégano (Lippia
graveolens HBK) en función del tamaño de lote utilizado.
Gráfica de cajas y alambres de rendimiento porcentual
promedio de oleorresina a nivel planta piloto de materia
prima exhausta y no exhausta utilizando el valor de la
media de las tres especies: dos especies de laurel (Litsea
glaucescens HBK), (Litsea guatemalensis Mez.) y una
especie de orégano (Lippia graveolens HBK) en función
del tamaño de lote utilizado.
Gráfica de cajas y alambres de rendimiento porcentual
promedio de oleorresina a nivel planta piloto de materia
prima exhausta y no exhausta en función de la especie de
dos especies de laurel (Litsea glaucescens HBK), (Litsea
guatemalensis Mez.) y una especie de orégano (Lippia
graveolens HBK)
54
56
58
60
61
62
63
24
25
26
Porcentaje promedio de área de los componentes
presentes en aceite esencial obtenidos a nivel planta piloto
de dos especies de laurel (Litsea guatemalensis Mez.) y
(Litsea glaucescens HBK).
Porcentaje promedio de área de los componentes
presentes en aceite esencial obtenidos a nivel planta piloto
de la especie de orégano (Lippia graveolens HBK).
Porcentaje promedio de área de los componentes
presentes en oleorresina extraída a nivel planta piloto de la
especie de laurel (Litsea guatemalensis Mez.) con materia
prima exhausta y no exhausta.
65
68
70
27
Porcentaje promedio de área de los componentes
presentes en oleorresina extraída a nivel planta piloto de la
especie de laurel (Litsea glaucescens HBK) con materia
prima exhausta y no exhausta.
72
28
Porcentaje promedio de área de los componentes
presentes en oleorresina extraída a nivel planta piloto de la
especie de orégano (Lippia graveolens HBK) con materia
prima exhausta y no exhausta.
74
29
Materia prima de dos especies de laurel (Litsea
guatemalensis Mez.), (Litsea glaucescens HBK) y una
especie de orégano (Lippia graveolens HBK), es colocada
en el secador solar de la Facultad de Agronomía y en el
secador eléctrico de flujo transversal del Laboratorio de
Investigación de Extractos Vegetales –LIEXVE-, Sección
Química Industrial del Centro de Investigaciones de
Ingeniería. La materia prima contiene un porcentaje de
humedad del 59.3% es colocada en bandejas, controlando
su humedad hasta llegar a un porcentaje de menor del
12%.
89
30
Proceso de preparación de materia prima de laurel y
orégano, separando las hojas de los tallos, para obtener un
mejor rendimiento en las extracciones de aceite esencial y
oleorresina, a nivel de laboratorio y a nivel planta piloto.
90
31
Proceso de extracción a nivel laboratorio de oleorresina de
las especies de laurel (Litsea glaucescens HBK), (Litsea
guatemalensis Mez.) y de orégano (Lippia graveolens
HBK).
90
32
Extracción de oleorresina de la especie de orégano a nivel
laboratorio, y concentración de los extractos de
oleorresina a nivel planta piloto por medio del proceso de
rotaevaporación de la especie de laurel (Litsea
guatemalensis Mez.).
91
33
Extracciones de oleorresina de dos especies de laurel
(Litsea glaucescens HBK), (Litsea guatemalensis Mez.)
y una especie de orégano (Lippia graveolens HBK), a
nivel planta piloto, por medio del método de maceración
dinámica con alcohol etílico al 95%, y realización de las
concentraciones a través de rotaevaporación.
92
34
Extracción de aceite esencial a nivel planta piloto.
93
35
Obtención de Aceite Esencial a nivel laboratorio
(Neoclevenger).
94
36
Aceite esencial obtenido.
94
37
Medición de la densidad del aceite esencial obtenido.
95
38
Medición del índice de refracción con el Refractómetro
Fisher Scientific
95
LISTA DE TABLAS
TABLA No.
DESCRIPCIÓN
Página
1
Cristalería utilizada en la parte experimental
18
2
Reactivos utilizados en la parte experimental
24
3
Porcentaje de rendimiento de Aceite Esencial en
función de la especie utilizada a nivel Laboratorio.
50
4
Porcentaje de Rendimiento de Aceite Esencial en
función del tamaño de lote a nivel Planta Piloto.
52
5
Índice de refracción de Aceite Esencial en función del
tamaño de lote a nivel Planta Piloto.
54
6
Densidad de Aceite Esencial en función del tamaño de
lote a nivel Planta Piloto.
56
7
Porcentaje de rendimiento de Oleorresina en función
de la concentración de alcohol etílico utilizado a nivel
Laboratorio.
58
8
Porcentaje de rendimiento de Oleorresina de materia
prima exhausta y no exhausta en función del tamaño
de lote a nivel Planta Piloto.
59
9
Porcentaje promedio de área de los componentes
presentes en aceite esencial obtenidos a nivel planta
piloto de dos especies de laurel (Litsea guatemalensis
Mez.) y (Litsea glaucescens HBK).
64
10
Porcentaje promedio de área de los componentes
presentes en aceite esencial obtenidos a nivel planta
piloto de la especie de orégano (Lippia graveolens
HBK).
67
11
Porcentaje promedio de área de los componentes
presentes en oleorresina extraída a nivel planta piloto
de la especie de laurel (Litsea guatemalensis Mez.)
con materia prima exhausta y no exhausta.
69
12
13
Porcentaje promedio de área de los componentes
presentes en oleorresina extraída a nivel planta piloto
de la especie de laurel (Litsea glaucescens HBK) con
materia prima exhausta y no exhausta.
Porcentaje promedio de área de los componentes
presentes en oleorresina extraída a nivel planta piloto
de la especie de orégano (Lippia graveolens HBK)
con materia prima exhausta y no exhausta.
71
73
LISTA DE ABREVIATURAS
SSA
Suma de cuadrados para tratamientos o regiones.
SSE
Suma de cuadrados para el error.
SST
Suma de cuadrados total.
fi
Razón de variancia.
k
Grados de libertad
n
Repeticiones u observaciones.
s 12
Cuadrados medios para los tratamientos o regiones.
s2
Cuadrados medios para el error.
y ij
j-ésima observación del tratamiento i-ésimo.
y
Media de las observaciones.
T
Total de las observaciones.
Ho
Hipótesis nula.
H1
Hipótesis alternativa.
g
Gramos.
L
litros
mL
Mililitros.
m
Metros.
n 23
D
Índice de refracción a temperatura dada en grados Celsius.
inHg pulgadas de mercurio (presión)
lb
Libra
μi
Media para cada parámetro.
N.C
Nivel de confianza.
R
Repetición.
Vi
Volumen.
ρ
Densidad.
Wi
Peso.
%
Porcentaje.
P
Probabilidad.
GLOSARIO
Alcaravea
Planta anual de las umbelíferas, de hojas lanceoladas, flores blancas
y semillas pequeñas que, por ser aromáticas, se emplean como
condimento.
Almizcle
Secreción abdominal, grasa, de olor intenso y sabor amargo, que
segregan algunos mamíferos; por extensión, se aplica también a la
sustancia que segregan ciertas aves en la glándula debajo de la cola.
Se utiliza en cosmética.
Alopatía
Terapéutica cuyos medicamentos producen en el estado sano
fenómenos diferentes de los que caracterizan las enfermedades en
que se emplean.
Antiséptico
Sustancia que destruye los microbios o evita su existencia.
Aromaterapia
Utilización médica de los aceites esenciales.
Astringente
Sustancia que contrae los tejidos orgánicos.
Bálsamo
Medicamento compuesto de sustancias comúnmente aromáticas, que
se aplica como remedio en las heridas, llagas y otras enfermedades.
Bergamota
Variedad de lima muy aromática.
Carminativo
Medicamento que facilita la expulsión de gases intestinales.
Colutorio
Enjuague y lavado bucal con la solución de algún medicamento.
Copaiba
Copayero, árbol.
Coriandro
Cilantro.
Dismenorrea
Menstruación dolorosa o difícil.
Droga vegetal
Parte de la planta medicinal utilizada en terapéutica.
Emenagogo
Cualquier fármaco que provoca menstruación.
Emoliente
Medicamento para ablandar alguna dureza o tumor.
Enebro
Arbusto de las cupresáceas, de tronco ramoso, copa densa, hojas
rígidas dispuestas de tres en tres.
Eneldo
Planta herbácea que tiene propiedades medicinales.
Fique
Planta textil, de la fibra de esta planta se hacen cuerdas.
Fitohormonas
Hormona vegetal.
Fitoinsulinas
Insulina de origen vegetal.
Fitoterapia
Es la ciencia que estudia la utilización de los productos de origen
vegetal con finalidad terapéutica, ya sea para prevenir, para atenuar o
para curar un estado patológico.
Glúcido
Nombre genérico de los compuestos que incluyen los azúcares
sencillos y sus derivados y polímeros. Llamados también hidratos de
carbono y carbohidratos.
Lúpulo
Planta trepadora de las cannabáceas; las flores dan sabor a la
cerveza.
Mejorana
Planta que tiene propiedades tónicas y digestivas.
Miera
Aceite espeso, amargo y de color oscuro, que se obtiene del enebro.
Se usa en medicina.
Pediculicida
Producto químico para matar piojos (Pediculus humanus capitis).
Peristaltismo
Contracción muscular del esófago y del intestino que permite la
progresión del contenido intestinal.
Prostaglandina
Nombre genérico de diferentes sustancias aisladas de diversos
tejidos orgánicos, cuyo esqueleto químico está constituido por un
anillo de ciclopentano. Se utilizan como estimulantes musculares y
para el tratamiento del asma y de las úlceras.
Sahumerios
Acción y efecto de dar humo aromático a algo, a fin de purificarlo o
para que tenga buen olor.
Sándalo
Árbol de gran tamaño semejante al nogal, de flores pequeñas y fruto
parecido a la cereza. Crece en las costas de la India y de varias islas
de Oceanía, proporciona una madera amarillenta y de excelente olor,
de la que se extrae una esencia usada en farmacia y en perfumería.
Terpenos
Nombre común a ciertos hidrocarburos que se encuentran en los
aceites volátiles obtenidos de las plantas, principalmente de las
coníferas y de los frutos cítricos.
Trementina
Resina que fluye de los pinos, abetos, alerces y terebintos, pegajosa,
odorífera y de sabor picante. Se emplea como disolvente.
RESUMEN
El objetivo principal del presente proyecto fue la obtención y caracterización de
aceite esencial y oleorresina de orégano (Lippia graveolens HBK), y dos especies de
laurel (Litsea guatemalensis Mez., Litsea glaucescens HBK), plantas medicinales y
aromáticas cultivadas en Guatemala, para obtener productos utilizables en las industrias
fitofarmacéutica, alimenticia y cosmética.
Para la obtención de aceite esencial a nivel laboratorio se utilizó el método de
hidrodestilación y a nivel piloto se utilizó el método de arrastre con vapor directo. Y,
para la obtención de oleorresina tanto a nivel laboratorio como planta piloto se utilizo el
método de maceración dinámica, utilizando como solvente alcohol etílico al 95%.
Se determinó que el rendimiento del aceite esencial de las dos especies de laurel
Litsea guatemalensis Mez. y Litsea glaucescens HBK son similares 0.85%, 0.87%, a
nivel laboratorio, que coincide con los valores reportados en la literatura; el rendimiento
del aceite esencial de orégano (Lippia graveolens HBK) es 3.99%, a nivel laboratorio,
el valor reportado es 1.8%. Los compuestos mayoritarios presentes en el aceite esencial
de laurel (Litsea guatemalensis Mez.) son: trans-dihidrocarvona (26.95%), cisdihidrocarvona (19.31%), nerolidol (14.44%), limoneno (15.34%), linalol (4.98%). Para
la especie de laurel (Litsea glaucescens HBK) son: 1,8 cineol (39.95%), E-nerolidol
(16.9%), linalol (11.18%), dos estudios reportan el componente sabineno en un 13%, el
que no fue identificado. Para la especie de orégano (Lippia graveolens HBK) obtenidos
son: timol (87.33%), p-cimeno (7.90%), γ-terpineno (2.81%), carvacrol (3.14%), el valor
obtenido para timol, está muy por encima del reportado, establecido en un rango de 40%
a 60%.
Para la especie de laurel (Litsea guatemalensis Mez.), únicamente está presente
en la oleorresina, el nerolidol en un 21.12% en materia prima no exhausta y en un
7.22% en materia prima exhausta. Para la especie de laurel (Litsea glaucescens HBK),
sólo el nerolidol está presente en la oleorresina obtenida, en un 6.05% en oleorresina de
materia prima no exhausta y en un 38.42% en materia prima exhausta. Para la especie
de orégano (Lippia graveolens HBK), únicamente el timol está presente en la
oleorresina de materia prima no exhausta, en un 8.37%.
ABSTRACT
The main objective of this project was to obtain and characterization of essential
oil and oleoresin of oregano (Lippia graveolens HBK), and two species of laurel (Litsea
guatemalensis Mez., Litsea glaucescens HBK), medicinal and aromatic plants cultivated
in Guatemala, for products used in plant protection industries, food and cosmetics.
To obtain the essential oil was used at laboratory scale hydrodistillation method
was used at pilot level and the method of direct steam distillation. And, for obtaining
oleoresin both laboratory and pilot plant use dynamic maceration method, using as
solvent 95% ethyl alcohol.
It was determined that the yield of essential oil of two species of laurel Litsea
guatemalensis Mez. and Litsea glaucescens HBK are similar 0.85%, 0.87%, at
laboratory scale, which coincides with the values reported in the literature, the
performance of the essential oil of oregano (Lippia graveolens HBK) is 3.99%, at
laboratory, the value reported is 1.8%. The main compounds present in the essential oil
of: laurel (Litsea guatemalensis Mez.) are trans-dihidrocarvona (26.95%), cisdihydrocarvone (19.31%), nerolidol (14.44%), limonene (15.34%), linalool (4.98%). For
the species of laurel (Litsea glaucescens HBK) are: 1,8 cineol (39.95%), E-nerolidol
(16.9%), linalool (11.18%), two studies report sabinene component by 13%, which was
not identified. For the species of oregano (Lippia graveolens HBK) obtained are: thymol
(87.33%), p-cymene (7.90%), γ-terpinene (2.81%), carvacrol (3.14%), the value for
thymol, is well reported above, set in a range of 40% to 60%.
For the species of laurel (Litsea guatemalensis Mez.), is only present in the
oleoresin, the nerolidol in a 21.12% in raw material and not exhausted by 7.22% in raw
material exhausted. For the species of laurel (Litsea glaucescens HBK), only nerolidol
present in the oleoresin obtained in a 6.05% in oleoresin of raw material is not exhausted
and in a 38.42% in raw material exhausted. For the species of oregano (Lippia
graveolens HBK), only thymol is present in the oleoresin of raw material is not
exhausted by 8.37%.
PARTE I
I.1
INTRODUCCIÓN
El objetivo principal de la presente investigación fue la obtención y
caracterización de aceite esencial y oleorresina de orégano (Lippia graveolens HBK), y
dos especies de laurel (Litsea guatemalensis Mez., Litsea glaucescens HBK), plantas
medicinales y aromáticas cultivadas en Guatemala, para obtener productos utilizables en
diversidad de industrias.
En los últimos años se ha tenido un gran auge en el uso de extractos de plantas, tal
es el caso de los aceites esenciales y oleorresinas cuya demanda en varios países ha
aumentado.
Guatemala es un país de tradición en exportación de algunos aceites esenciales,
tal es el caso de cardamomo, té de limón, citronela, sin embargo, la tendencia es buscar
otras alternativas y extraer aceites esenciales y diversos extractos de otras plantas.
En el caso de las especies estudiadas, laurel y orégano; una de las especies de
laurel (Litsea glaucescens HBK), es nativo de México a Centro América; en Guatemala
se ha descrito en Alta Verapaz, Baja Verapaz, Huehuetenango, Quetzaltenango, San
Marcos y Zacapa, la otra especie de laurel (Litsea guatemalensis Mez.) es endémico de
Guatemala, crece en bosques abiertos de pino y matorrales de 1500-3150 msnm; se ha
descrito en Chimaltenango, Guatemala, Jalapa, Sacatepéquez y Sololá (Cáceres, 1996),
de la especie de laurel (Litsea glaucescens HBK), se tiene ya la primera plantación, a
través del primer proceso de domesticación de la especie realizada en la Finca El Hato,
ubicada en el municipio de San Bartolomé Milpas Altas, del Departamento de
Sacatepéquez. En el caso del orégano (Lippia graveolens HBK) crece de una manera
silvestre en el bosque espinoso, en áreas de Rio Hondo, Zacapa.
Según Bandoni (2003), las principales ramas de la industria que más consumen
plantas aromáticas o aceites esenciales son: Industria cosmética, un rubro sobresaliente
en esta industria es el de los dentífricos, por su gran consumo de derivados de la menta,
Industria alimenticia, Industria licorera, Industria farmacéutica, productos de uso
doméstico; muchos de estos productos, como desinfectantes, desodorantes de ambientes,
jabones de lavar, suavizantes, son formulados en base a fragancias o a subproductos
obtenidos de plantas aromáticas. La industria agroquímica utiliza algunos subproductos
obtenidos a partir de aceites esenciales, para la elaboración de los llamados
bioinsecticidas, o insecticidas biodegradables de origen natural.
El uso de la (+)-carvona (presente en la alcaravea y el eneldo) como inhibidor de
la formación de brotes en la papa almacenada. En la Química fina: ya que así como existe
una industria del petróleo, existe una industria de la trementina. Esta esencia obtenida de
la resina de varias especies de Pinus spp., es una valiosísima materia prima para la
semisíntesis de productos aromáticos (el citado aceite de pino, terpineol, canfeno, acetato
de isobornilo), insecticidas, vitaminas y otros productos de uso industrial. Pero no es el
único caso. El safrol es un terpeno obtenido de varias esencias de origen tropical, y es
usado para la semisíntesis de la vainillina.
El citral es otro ejemplo de materia prima consumida por toneladas por la química
fina. Se usan en la Industria tabacalera, industria textil, Industria petroquímica y minera,
Industria de pinturas y en otras industrias como disolventes para la limpieza de chips en
computación, como reemplazantes de derivados petroquímicos; ecológicamente más
seguros (biodegradables), con olores menos agresivos que los disolventes petroquímicos,
con un punto de inflamación más alto que los disolventes tradicionales, lo que produce
menos riesgos durante el uso o almacenamiento.
Por lo anterior se puede señalar que es importante realizar investigaciones en la
temática de Obtención y caracterización de extractos provenientes de plantas medicinales
y aromáticas los cuales tienen una amplia aplicación en diversidad de industrias. Ya que
en Guatemala se cuenta con la riqueza en biodiversidad ya mencionada es necesario
realizar estudios de factibilidad de la obtención de extractos de plantas promisorias que
aun no se utilizan como materias primas, evaluando rendimientos y calidad de los
extractos.
De esta manera, con los resultados de las investigaciones y determinando cuales
son las plantas promisorias, incentivar a comités, cooperativas, pequeñas empresas y
organizaciones no gubernamentales a introducirse al cultivo de estas plantas y también
proceder a la obtención de los extractos, los cuales tienen mayor valor en el mercado.
I.2
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
I.2.1 ANTECEDENTES EN GUATEMALA
Dentro del proceso de investigación llevado a cabo en la Sección de Química
Industrial del Centro de Investigaciones de Ingeniería, se tienen varias investigaciones de
extracciones de aceites esenciales, oleorresinas, taninos y colorantes dentro de la línea de
investigación en Extracciones Vegetales. Estas investigaciones han sido cofinanciadas
por DIGI, CONCYT, CYTED, FUNCEDESCRI, EMPRESA PALO BLANCO,
DISTRIBUIDORA ATLÁNTIDA Y EXTRACT.
En el año de 1998 se ejecutó el proyecto CONCYT, 71-97 denominado
“Factibilidad de la Extracción del aceite esencial de ajo, jengibre para su exportación”, en
este proyecto, tanto para ajo como para jengibre se variaron los métodos de extracción y
el tamaño de lote. Se utilizaron los métodos de arrastre con vapor directo, arrastre con
vapor utilizando maceración y el método de hidrodestilación. Se determinó que el
principal principio activo del mismo es el Zingibereno, el cual por medio de
cromatografía gaseosa se determinó que se encontraba en un promedio de 31%, valor
dentro del rango reportado en la literatura que es entre 30 y 36%.
En el año 2000, Cano Telma, Benítez Ingrid, Chávez Blanca y Aguilar Byron
ejecutaron el proyecto 28-97 CONCYT denominado “Obtención y caracterización de
Capsaicina, ingrediente activo de productos fitofarmacéuticos y Agroindustriales de 3
especies de Capsicum (Capsicum chínense, Capsicum annuum L.V. y Capsicum
nahum)”, para tal efecto se realizó un experimento bifactorial en el que se utilizaron 2
concentraciones de alcohol etílico al 70% y al 95% y 2 niveles de deshidratación, en
fresco y en seco, utilizando 3 especies de capsicum, se concluyó que de las 3 especeis de
Capsicum estudiadas: chile habanero (Capsicum chinense), chile jalapeño (Capsicum
anuum) y chile verde o chocolate (Capsicum anuum L.V.) con la que se obtuvo el
mayor porcentaje de capsaicina en la oleorresina fue con el Capsicum chinense, cuyo
valor fue de 10.28%, que está dentro del rango del valor teórico esperado que está entre
10% a 12%. El más alto rendimiento de oleorresina es de 14.6221%, se obtiene para la
especie Chile habanero seco (Capsicum chinense) y utilizando alcohol etílico al 70%.
El más alto porcentaje de rendimiento de capsaicina, en función del solvente utilizado fue
de 0,002% para la especie Chile habanero (Capsicum chinense) seco, utilizando alcohol
etílico al 95%. El nivel de deshidratación del Capsicum (fresco y seco con humedad al
10%) y la concentración del solvente no influye en el porcentaje de rendimiento de la
oleorresina. Para obtener el más alto porcentaje de capsaicina en la oleorresina, la
variable que produce un efecto más marcado es el nivel de deshidratación, seguido de la
especie y concentración del solvente.
En el período 2001-2002, Cano Telma, Chávez Blanca, Aguilar Byron,
Hernández Mischael ejecutaron el proyecto 77-00 CONCYT, denominado “Obtención y
caracterización del aceite esencial de 4 plantas medicinales cultivadas en Guatemala,
manzanilla (Matricaria recutita L.), pericón (Tagetes lucida Cav.), ajenjo (Artemisa
absintium L.) e hinojo (Foeniculum vulgare Miller), evaluando el rendimiento y la
calidad en función del nivel altitudinal de 4 diferentes niveles y el método de extracción
utilizado fue el de arrastre con vapor directo, a nivel planta piloto”. En este proyecto se
concluyó que de las 4 plantas medicinales estudiadas, para el pericón (Tagetes lucida
Cav.), se obtuvo un porcentaje de rendimiento de 0.2831% porcentaje muy cercano al
valor que reporta la literatura, para las demás especies, manzanilla, ajenjo e hinojo se
obtuvo valores muy bajos comparados con el valor que reporta la literatura.
En el año de 2002 Cano Telma, Chávez Blanca, Godínez Jorge y Monzón David
ejecutaron el proyecto 6-25, PUIDI-DIGI, denominado “Obtención y caracterización del
aceite esencial y oleorresina de la pimienta negra (Piper nigrum L.) cultivada en
Guatemala”, evaluando tres distintos tamaños de lote para la extracción de aceite esencial
basado en el rango de operación de la planta piloto de extracción del Centro de
Investigaciones de Ingeniería (CII/USAC). La extracción de aceite esencial, se realizó en
triplicado con un tiempo de extracción de 4 horas, un tamaño de partícula entre 1190 y
841 micrones y 15% de humedad. Para la extracción de oleorresina se evaluaron dos
factores: 3 tamaños de lote (15, 10 y 9 lb) y dos concentraciones de solvente (etanol
(CH3CH2OH) al 95% y 70%). Se realizaron extracciones sucesivas a diferentes tiempos
de maceración de la materia prima (36 horas, 48 horas y 72 horas), hasta llegar a
agotamiento de la materia prima. Se concluyó que el valor más alto de rendimiento de
aceite esencial de la pimienta negra cultivada en Guatemala fue de 0.96% para un lote de
15 lb, valor cercano al límite inferior que reporta la literatura que está en el rango entre 1
a 3%. El valor más alto de rendimiento total de oleorresina, efectuando la sumatoria de
los rendimientos de las diferentes maceraciones para un tamaño fijo de lote fue 6,3249%,
para un lote de 10 lb, utilizando como solvente alcohol etílico al 70%.
En el año 2002 García César, Chávez Blanca, Benítez Ingrid y Cerezo Otto
ejecutaron el proyecto DIGI “Alternativa de desarrollo tecnológico para la recuperación
de las fracciones extractables y caracterización de los componentes claves curcumina y
cariofileno contenidos en el rizoma de la cúrcuma (Cúrcuma longa) para su
agroindsutrialización en Guatemala”, concluyeron que el rendimiento general promedio
extraído de aceite esencial de rizoma de cúrcuma fresca (Cúrcuma longa L.) a nivel de
laboratorio fue de 0.39%, mientras que a nivel planta piloto fue de 0.29%, lo que refleja
una eficiencia de extracción de 0.74% para propósito de un escalamiento preliminar.
Además, el rendimiento general promedio de oleorresina extraída de rizoma de cúrcuma
fresca (Cúrcuma longa L.) a nivel de planta piloto con tiempos de extracción de 0.74%
para propósito de un escalamiento preliminar. Además, el rendimiento general promedio
de oleorresina extraída de rizoma de cúrcuma fresca (Cúrcuma longa L.) a nivel planta
piloto con tiempos de extracción de 48 horas para la primera maceración estática fue de
11.63% y para la segunda maceración fue de 10.10%.
En el año de 2004 el estudiante Julio Gabriel López Mazín realizó la tesis de
grado con el tema “Evaluación del rendimiento de oleorresina de las hojas de laurel
(Litsea guatemalensis Mez.) de Tecpán, Chimaltenango en función del tamaño de
partícula, utilizando dos solventes distintos a nivel planta piloto” el cual fue asesorado
por la Inga. Telma Maricela Cano Morales. En esta investigación se evaluó el
rendimiento porcentual de la oleorresina de las hojas secas de laurel (Litsea
guatemalensis Mez.) a nivel planta piloto, utilizando como método de extracción la
maceración de la hoja molida, filtración y posterior concentración del extracto obtenido;
se manejó como variables controlables, los tamaños de partículas de las hojas utilizadas
siendo estos los comprendidos entre los tamices No.5 y No.7 y los comprendidos entre
los tamices No.7 y No.20; y dos solventes distintos, el etanol grado industrial al 66.64%
p/v y el hexano grado industrial 84.6% p/v. El mayor rendimiento de oleorresina de laurel
(Litsea guatemalensis Mez.) fue de 7.5% y se obtuvo de la extracción con etanol para la
partícula de hoja comprendida entre el tamiz No.7 y el No.20. El rendimiento de
oleorresina de laurel (Litsea guatemalensis Mez.) de la extracción por maceración y
concentración depende del solvente que se utilice. Los rangos de tamaño de partícula
utilizados para los tamices No.5 y No.7 y los tamices No.7 y No.20, no afectan
significativamente el rendimiento de la oleorresina. La interacción del solvente utilizado
y el tamaño de partícula utilizado si afecta significativamente el rendimiento de la
oleorresina. Los tres componentes mayoritarios del aceite esencial de la oleorresina
extraída con etanol y hexano, son cineol, linalol y terpineol.
En el año 2005 el estudiante Tito Estuardo Vides Quiñonez realizó la tesis de de
grado con el tema “Obtención y caracterización de oleorresina de clavo (Eugenia
Cariophyllata, Thunb.), cultivado en Guatemala, a nivel Planta Piloto” el cual fue
asesorado por la Inga. Qca. Telma Maricela Cano Morales. En ésta investigación se
evaluó el porcentaje de rendimiento de la oleorresina de clavo (Eugenia cariophyllata
Thunb.) a nivel planta piloto, en función del tiempo de maceración, utilizando como
método de extracción la maceración sin agitación o recirculación del clavo molido,
filtración y posterior concentración del extracto; se utilizó como solvente una solución
acuosa de etanol al 70 % y se manejó como variable controlable tres diferentes tiempos
de maceración, siendo éstos 12, 24 y 36 horas. Se determinó que el rendimiento de la
oleorresina de clavo (Eugenia cariophyllata Thunb.) extraído en la planta piloto es de
19.5 % para un tiempo de 12 horas, 20.8 % para un tiempo de 24 horas y 22.6 % para un
tiempo de 36 horas, con composición y propiedades semejantes. Para la interpretación
estadística de los resultados se utilizó un nivel de significancia del 5.00 %; sobre esta
base se determinó que el rendimiento no se ve afectado significativamente por el tiempo
de maceración. Se realizó un análisis cualitativo por medio de cromatografía de capa fina
de la oleorresina obtenida para confirmar la presencia de los compuestos mayoritarios,
siendo éste el eugenol.
En el año 2006 la estudiante Nora Matilde Deulofeu Gabriel realizó la tesis de
grado con el tema “Determinación del rendimiento de la oleorresina de tres distintas
clases de cardamomo (Elattaria cardamomum Maton) cultivado en Alta Verapaz,
extraída por maceración dinámica y dos solventes distintos, a nivel laboratorio” el cual
fue asesorado por la Inga. Qca. Telma Maricela Cano Morales. En esta investigación se
evaluó el rendimiento de la oleorresina de cardamomo (Elattaria Cardamomum Maton)
a nivel laboratorio, utilizando como método de extracción la maceración dinámica del
fruto molido, filtración y posterior concentración del extracto obtenido por medio del
rotaevaporador; las variables controlables fueron las clases de cardamomo siendo de
primera, segunda y tercera clase y dos solventes distintos puros, el etanol y el hexano.
I.2.2 JUSTIFICACIÓN DEL TRABAJO DE INVESTIGACIÓN
En Guatemala, gracias a sus condiciones climáticas se cultivan una diversidad de
productos vegetales muy apreciados en el comercio e industria tanto nacional como
internacional, tal es el caso del orégano y laurel, que son ampliamente utilizados como
medicamentos y como condimentos; sin embargo, se comercializan actualmente sin
realizarles ningún proceso de transformación, más que a veces el simple secado de las
plantas completas. Con el auge que se tiene en los últimos tiempos de la utilización de
los extractos tanto aceite esencial como oleorresinas en la industria de alimentos,
medicamentos y cosméticos de productos vegetales, se observa la necesidad de que se
determine la viabilidad de poder realizarle a estos productos vegetales proceso de
transformación que conlleven a aumentar su valor agregado.
Con la ejecución del presente proyecto se espera ofrecer a personas individuales,
pequeños empresarios, agricultores o grupos organizados de las comunidades urbanas y
rurales una alternativa de industrialización de sus cultivos. Además, realizar una
introducción de la utilización del aceite esencial y oleorresina de orégano y laurel
cultivados en Guatemala, en las industrias farmacéutica, alimenticia y cosmética de
Guatemala obteniendo de esta manera productos competitivos en el mercado. Se
pretende desarrollar la capacidad de investigación e incrementar el contacto y la
cooperación entre el sector académico dedicado a la investigación y los sectores
productivos. Se espera ofrecer una alternativa técnica de aprovechamiento de 3 plantas
medicinales y aromáticas cultivadas en Guatemala.
Los datos experimentales obtenidos en el presente proyecto de investigación, se
tiene que el rendimiento promedio del orégano para el lote de 7.5 lb, fue de 4.88%, que
fue donde se obtuvo mayor rendimiento, es un rendimiento alto comparado con la
mayoría de plantas medicinales y aromáticas, por lo que es una planta promisoria para
extracción de aceite esencial: es importante promover la instalación de plantas extractoras
de aceite esencial en esas áreas, similares a las que están instaladas en el municipio de
Cunen Quiche, en la Finca Chilascó de Baja Verapaz y en el municipio de Campur, Alta
Verapaz, promovidas por la Fundación Centro de Servicios Cristianos, FUNCEDESCRI,
Organización no gubernamental que apoya a las comunidades de los mencionados
lugares para el cultivo de plantas medicinales y aromáticas y obtención de aceites
esenciales de las mismas. En varias comunidades del área rural de Guatemala se pueden
producir plantas medicinales y/o aromáticas y en las mismas comunidades extraer los
aceites crudos, los cuales podrían ser colectados y transportados a las empresas
productoras para realizarles un proceso de purificación.
En el caso de las oleorresinas, son extractos que se obtienen por un proceso no
complejo, tendrían oportunidad las empresas pequeñas y medianas de extractos de
introducirse en la obtención de las mismas. Las oleorresinas son extractos etanólicos que
se obtienen de plantas aromáticas y se utilizan al igual que las plantas de donde se
obtienen, como aditivo en alimentos, pero tienen la ventaja con relación a las plantas
secas y molidas, que ocupan menos volumen con la consiguiente facilidad de su manejo.
Además poseen un mayor tiempo de vida de anaquel
I.3
I.3.1
OBJETIVOS E HIPÓTESIS
OBJETIVOS
I.3.1.1 OBJETIVO GENERAL
Obtención y caracterización de aceite esencial y oleorresina de orégano y laurel,
plantas medicinales y aromáticas cultivadas en Guatemala, para obtener productos
utilizables en las industrias fitofarmacéutica, alimenticia y cosmética.
I.3.1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
I.3.1.2.1
Extraer y caracterizar el aceite esencial de orégano y laurel cultivados en
Guatemala, a nivel de laboratorio utilizando el método de hidrodestilación y
en la planta piloto de extracción-destilación, utilizando el método de
extracción por arrastre con vapor directo, variando el tamaño de lote: 10 lb,
20 lb y 30 lb realizando análisis fisicoquímico y cromatografía gaseosa, para
determinar el porcentaje de sus principios activos: timol en el aceite esencial
de orégano, citral y limoneno en el aceite esencial de laurel.
I.3.1.2.2
Extraer y caracterizar la oleorresina de orégano y laurel, cultivados en
Guatemala, a nivel laboratorio por el método de maceración dinámica
utilizando alcohol etílico al 95%, y en la planta piloto de extraccióndestilación, utilizando el método de maceración dinámica, concentración al
vacío y refinación por rotaevaporación. Realizando análisis fisicoquímico y
cromatografía líquida de alta presión HPLC.
I.3.1.3 HIPÓTESIS
I.3.1.3.1 HIPÓTESIS DE TRABAJO
Es factible la obtención y caracterización del aceite esencial y oleorresina de
orégano y laurel, plantas medicinales y aromáticas cultivadas en Guatemala, para obtener
productos utilizables en las industrias fitofarmacéutica, alimenticia y cosmética.
I.3.1.3.2 HIPÓTESIS ESTADÍSTICA
I.3.1.3.2.1 HIPÓTESIS ALTERNATIVA (H1)
Existe diferencia significativa del porcentaje de rendimiento de aceite esencial en
función de la especie vegetal a nivel laboratorio.
Existe diferencia significativa del porcentaje de rendimiento de aceite esencial en
función de las especie vegetal a nivel planta piloto.
Existe diferencia significativa en el valor del índice de refracción del aceite
esencial en función de la especie vegetal, a nivel planta piloto.
Existe diferencia significativa en el valor de la densidad del aceite esencial en
función de la especie vegetal, a nivel planta piloto.
Existe diferencia significativa en la composición química del aceite esencial en
función de la especie vegetal a nivel planta piloto.
Existe diferencia significativa del porcentaje de rendimiento de la oleorresina en
función de la especie vegetal a nivel laboratorio.
Existe diferencia significativa del porcentaje de rendimiento de la oleorresina en
función de la especie vegetal a nivel planta piloto.
Existe diferencia significativa del porcentaje de rendimiento de la oleorresina en
función del tipo de materia prima utilizada, exhausta o no exhausta, a nivel planta
piloto.
Existe diferencia significativa en la composición química de la oleorresina
obtenida en función del tipo de materia prima utilizada, exhausta o no exhausta, a
nivel planta piloto.
I.3.1.3.2.3 HIPÓTESIS NULA (H0)
No existe diferencia significativa del porcentaje de rendimiento de aceite esencial
en función de la especie vegetal a nivel laboratorio.
No existe diferencia significativa del porcentaje de rendimiento de aceite esencial
en función de las especie vegetal a nivel planta piloto.
No existe diferencia significativa en el valor del índice de refracción del aceite
esencial en función de la especie vegetal, a nivel planta piloto.
No existe diferencia significativa en el valor de la densidad del aceite esencial en
función de la especie vegetal, a nivel planta piloto.
No existe diferencia significativa en la composición química del aceite esencial en
función de la especie vegetal a nivel planta piloto.
No existe diferencia significativa del porcentaje de rendimiento de la oleorresina
en función de la especie vegetal a nivel laboratorio.
No existe diferencia significativa del porcentaje de rendimiento de la oleorresina
en función de la especie vegetal a nivel planta piloto.
No existe diferencia significativa del porcentaje de rendimiento de la oleorresina
en función del tipo de materia prima utilizada, exhausta o no exhausta, a nivel
planta piloto.
No existe diferencia significativa en la composición química de la oleorresina
obtenida en función del tipo de materia prima utilizada, exhausta o no exhausta, a
nivel planta piloto.
I.4
METODOLOGÍA
I.4.1
LOCALIZACIÓN
La parte experimental de la investigación se llevó a cabo en la Universidad de San
Carlos de Guatemala coordenadas 14° 35' 17.46", -90° 33' 6.25", en condiciones
ambientales de temperatura, 25°C y presión atmosférica, 640 mmHg en las siguientes
instalaciones:
1.4.1.1
Laboratorio de Investigación de Extractos Vegetales, -LIEXVE-, Sección de
Química Industrial del Centro de Investigaciones de Ingeniería, en el cual se
llevó a cabo tanto el secado de la materia prima en el secador eléctrico de flujo
transversal de bandejas instalado en el mismo, así como se realizaron las
extracciones de aceite esencial y oleorresina y la concentración de los extractos
en la Planta Piloto de Extracción-destilación y a nivel laboratorio utilizando el
rotaevaporador.
1.4.1.2.
Laboratorio de ensayo Fisicoquímico de la Sección de Química Industrial del
Centro de Investigaciones de Ingeniería, aquí se realizaron los análisis
fisicoquímicos de los extractos obtenidos.
1.4.1.3
Laboratorio de Toxicología de la de la Facultad de Ciencias Químicas y
Farmacia, en donde se realizaron las cromatografías de gases con acoplamiento
de espectrometría de masas a los aceites esenciales y oleorresinas.
I.4.2
LAS VARIABLES
I.4.2.1 Variables dependientes
Como variables dependientes se tienen:
Porcentaje de rendimiento de aceite esencial obtenido a nivel laboratorio como.
Porcentaje de rendimiento del aceite esencial obtenido a nivel planta piloto.
Índice de refracción de los aceites esenciales obtenidos a nivel planta piloto.
Densidad de los aceites esenciales obtenidos a nivel planta piloto
Composición química de los aceites esenciales obtenidos a nivel planta piloto.
Porcentaje de rendimiento de la oleorresina obtenida a nivel laboratorio.
Porcentaje de rendimiento de la oleorresina utilizando materia prima no exhausta,
obtenida a nivel planta piloto.
Porcentaje de rendimiento de la oleorresina utilizando materia prima exhausta a
nivel planta piloto.
Composición química de oleorresina utilizando materia prima no exhausta a nivel
planta piloto.
Composición química de oleorresina utilizando materia prima exhausta a nivel
planta piloto.
I.4.2.2
Variables Independientes
Nivel de la especie: se utilizó como materia prima 3 especies vegetales
Laurel (Litsea glaucescens HBK)
Laurel (Litsea guatemalensis Mez.)
Orégano(Lippia graveolens HBK)
I.4.3 Indicadores
I.4.4
Estrategia Metodológica
I.4.4.1 Población y Muestra
Se realizó la compra de 455 Kg de cada una de las especies vegetales estudiadas
(orégano y laurel) cultivado en la zona del altiplano de Guatemala. La compra se realizó
directamente con los productores a través de FUNCEDESCRI. Se procedió a realizarles
lavados con solución de hipoclorito de sodio al 2.00 %.
I.4.4.2 Molido
El material se redujo de tamaño, utilizando un molino de cuchilla.
I.4.4.3 Secado
El material se procedió a secar por lotes en el secador eléctrico de flujo
transversal de bandejas ubicado en el Laboratorio de Investigación de Extractos
vegetales, -LIEXVE- de la sección de Química Industrial del Centro de Investigaciones
de Ingeniería a una temperatura no mayor de 40oC para evitar pérdida del aceite esencial,
hasta obtener una materia con humedad de aproximadamente 12.00 %, según normas ISO
939, 7925 y 6754.
I.4.4.4 Diseño de Tratamientos
Para la obtención del aceite esencial en la planta piloto, se sometió la materia
prima al proceso de arrastre con vapor directo fijando el tiempo de extracción de 2 horas,
según referencia bibliográfica del experto brasileño en extractos, Dr. Nicolai Sharapin.
Se escogieron tres tamaños de lote: 10, 20 y 30 lb con tres repeticiones.
I.4.4.5 Proceso de extracción de las fracciones extractables
Experimento A
Se realizó el proceso extractivo discontinuo o por lotes de la materia seca y
molida a través de la secuencia del flujograma 1. La materia prima fue pesada con
exactitud para cada tratamiento; la misma se colocó dentro del extractor y se le aplicó el
método de arrastre con vapor, la materia agotada de aceite esencial se sometió a
maceración con etanol al 95% por 2 horas a temperatura ambiente de 23ºC con tres
repeticiones cada maceración y se procedió a realizar la concentración de los extractos.
Experimento B
Se ejecutó el proceso extractivo discontinuo o por lotes de la materia seca y
molida a través de la secuencia del flujograma 2. La materia prima debió ser pesada con
exactitud para cada tratamiento; la misma se colocó dentro de la marmita y se sometió a
maceración con etanol al 95% a temperatura ambiente de 23 oC con una relación 1:10 por
2 horas con tres repeticiones cada maceración y se procedió a realizar la concentración de
los extractos.
I.4.4.6 Método para extraer aceite esencial
Arrastre con vapor directo
En éste método se introdujo la materia vegetal dentro del extractor, distribuyendo
la misma en parrillas, luego se inyectó vapor por la parte de abajo, hasta formar el
equilibrio entre la materia vegetal y el vapor, el vapor reblandece o rompe las paredes de
las glándulas aceitosas, libera el aceite y lo arrastra, entonces el aceite junto con el vapor
se pasa a través de un condensador, obteniendo el aceite esencial, hidrolato y agua en el
vaso florentino, luego se separa por medio de decantación. El hidrolato está formado por
la parte del aceite esencial que es parcialmente soluble en agua y la cual se separa por la
adición de una sal, se determina la cantidad de aceite obtenida y se realizan los análisis
fisicoquímicos de índice de refracción, densidad y composición química mediante
cromatografía gaseosa con acoplamiento de espectrometría de masas.
I.4.4.7 Purificación del aceite esencial y la oleorresina
Se realizó mediante la eliminación de agua en el aceite esencial obtenido por
destilación y la eliminación de agua en la oleorresina obtenida por maceración, se ejecutó
por reconcentración al vacío a temperaturas menores de 35 oC para eliminar el etanol y el
agua por decantación y mediante una posterior rotaevaporación se elimina el etanol.
I.4.4.8 Determinación de densidad (ρ)
La determinación de la densidad se realizó con un picnómetro de 5 mL.
I.4.4.9 Determinación del Índice de refracción ( n 23
D )
Se filtró el aceite esencial por medio de embudo con filtro al vacío. Se utilizó un
refractómetro Abbe.
I.4.4.10 Análisis Cromatográfico
Las muestras a caracterizar se colocaron en recipientes limpios, herméticamente
sellados, color ámbar de 5 mL para evitar su descomposición, y fueron llevadas al
Laboratorio de Toxicología de la Facultad de Ciencias Químicas y Farmacia de la
Universidad de San Carlos de Guatemala donde se les realizó el análisis químico por
medio de cromatografía de gases con acoplamiento de espectrometría de masas para el
aceite esencial y oleorresina.
I.4.4.11 Análisis estadístico
Para la evaluación estadística se utilizó un diseño completamente al azar con un
arreglo combinatorio. Para cada especie vegetal se evaluaron 3 tratamientos para la
extracción de aceite esencial, con tres repeticiones cada uno, haciendo un total de 9
determinaciones. Para la extracción de oleorresina utilizando materia prima sin aceite
esencial, se utilizó un diseño completamente al azar para los 3 tratamientos, la materia
prima se sometió a un tiempo fijo de maceración dinámica con triplicado, haciendo un
total de 9 unidades experimentales.
Para la extracción de oleorresina sin previo agotamiento de aceite esencial
(proceso B) se utilizó un diseño completamente al azar con un arreglo combinatorio, en el
cual se aplicó un experimento factorial evaluando el tamaño de lote lo cual da un
resultado de 3 tratamientos con tres repeticiones cada uno, para hacer un total de 9
unidades experimentales.
Para el análisis de los resultados se utilizó el modelo estadístico de análisis de
varianza.
I.4.4.11 Diagramación
A continuación se describen los diagramas de los diseños de tratamientos
experimentales, así como el flujograma del proceso de obtención de los extractos a nivel
de planta piloto:
DIAGRAMAS DE LOS DISEÑOS DE TRATAMIENTOS EXPERIMENTALES
DIAGRAMA 1. Destilación atmosférica por arrastre con vapor
Tratamientos-lotes
10 lb
20 lb
30 lb
Destilación atmosférica por arrastre con vapor
Aceite esencial
R1
R2
R3
DIAGRAMA 2. Extracción de oleorresina por el método de maceración dinámica con
etanol al 95%.
Tratamientos-lotes
10 lb
20 lb
30 lb
Extracción de oleorresina por el método de maceración
dinámica con etanol al 95%
Oleorresina
R1
R2
R3
FLUJOGRAMA 1. Proceso de extracción de aceite esencial por destilación atmosférica
por arrastre de vapor y oleorresina de orégano y laurel, con materia
prima agotada del aceite esencial.
DROGA VEGETAL
MOLIDA
ACEITE ESENCIAL
+ HIDROLATO
DESTILACIÓN
ATMOSFÉRICA POR
ARRASTRE CON
VAPOR 2 HORAS
94°C
VAPOR
SECO
DECANTACIÓN
15 °CELSIUS
DROGA VEGETAL HUMEDA
AGOTADA DE ACEITE
ESCURRIDO
CONDENSADO
ACEITE
ESENCIAL
HIDROLATO
DROGA VEGETAL ESCURRIDA
MACERACIÓN
DINÁMICA POR
24 HORAS 23
°CELSIUS
ETANOL
95 %
DROGA VEGETAL +
OLEORRESINA + ETANOL
DROGA
VEGETAL
AGOTADA
ETANOL RECUPERADO
FILTRACIÓN AL
VACÍO 20 “Hg
23°CELSIUS
CONCENTRACIÓN
AL VACÍO
OLEORRESINA
FLUJOGRAMA 2. Proceso de extracción de aceite esencial por destilación atmosférica
por arrastre con vapor y oleorresina de orégano y laurel, con
materia prima agotada del aceite esencial.
DROGA VEGETAL
MACERACIÓN
DINÁMICA POR 24
HRS 23°CELSIUS
ETANOL 95%
DROGA VEGETAL AGOTADA +
OLEORRESINA + ETANOL
DROGA
VEGETAL
AGOTADA
ETANOL RECUPERADO
FILTRACIÓN AL
VACÍO 20 “ Hg
23° CELSIUS
CONCENTRACIÓN
AL VACÍO
OLEORRESINA
I.4.5
El Método
Para la obtención de aceite esencial a nivel laboratorio se sometió la materia
prima al proceso de Hidrodestilación utilizando el equipo de destilación a nivel
laboratorio denominado Neoclevenger, diseñado en base a Farmacopea Europea, fijando
el tiempo de extracción en 2 horas. Para la obtención del aceite esencial en la planta
piloto, se sometió la materia prima al proceso de arrastre con vapor directo fijando el
tiempo de extracción en 2 horas.
Para la obtención de oleorresina tanto a nivel laboratorio como planta piloto se
utilizo el método de maceración dinámica, utilizando como solvente alcohol etílico al
95%, a temperatura ambiente de 23oC y un tiempo de 2 horas.
I.4.6
La Técnica Estadística
Para la evaluación estadística se utilizó un diseño completamente al azar con un
arreglo combinatorio. Para cada especie vegetal se evaluaron 3 tratamientos para la
extracción de aceite esencial, con tres repeticiones cada uno, haciendo un total de 9
determinaciones. Para la extracción de oleorresina utilizando materia prima sin aceite
esencial, se utilizó un diseño completamente al azar para los 3 tratamientos, la materia
prima se sometió a un tiempo fijo de maceración dinámica con triplicado, haciendo un
total de 9 unidades experimentales.
Para la extracción de oleorresina sin previo agotamiento de aceite esencial
(proceso B) se utilizó un diseño completamente al azar con un arreglo combinatorio, en el
cual se aplicó un experimento factorial evaluando el tamaño de lote lo cual da un
resultado de 3 tratamientos con tres repeticiones cada uno, para hacer un total de 9
unidades experimentales.
Para el análisis de los resultados se utilizó el modelo estadístico de análisis de
varianza.
I.4.7
Instrumentos utilizados
I.4.7.1 Cristalería
Tabla No. 1 Cristalería utilizada en la parte experimental
CRISTALERÍA
CAPACIDAD
Beackers tipo Pirex
600 mL
Earlenmeyers tipo Pirex
500 mL
Agitadores magnéticos
1 mL
Probetas graduadas
1000 mL
Neoclevenger
-
Varillas de agitación
-
Viales
1mL
Tubos de ensayo
100 mL
Rotaevaporador
-
Balón fondo plano
500 mL
I.4.7.2 Equipo
Figura No. 1 Balanza Analítica
Marca: Adventurer, Serie: G1231202040133, Voltaje: 8 -14.5 V, Frecuencia: 50/60 Hz,
Máxima Capacidad: 150 g, Lectura Mínima: 0.001 g, Hecha en USA
Figura No. 2 Balanza de humedad
Marca: Boeco, Serie: 16204490, Voltaje: 230 V, Frecuencia: 50/60 Hz, Máxima,
Capacidad: 150 g, Lectura Mínima: 0.001 g, Hecha en Alemania
Figura No. 3 Bomba de vacío
Marca: Gast, Modelo: O523-VAFG588DX, Voltaje: 100 -115 V, Frecuencia: 50 Hz,
Potencia: ¼ Hp, Revoluciones: 1725/1425 rpm, Hecha en Michigan, USA
Figura No. 4 Molino de cuchillas
Marca: DEL KYRIOS, Modelo: Motovario 5.4Az112M4, Voltaje: 240-480 V,
Frecuencia: 60 Hz, Hecho en Italia.
Figura No. 5 Máquina Tamizadora
Marca: Sound Enclosure W.S. TYLER, Modelo: R- 30050, Hecho en Estados Unidos
Figura No. 6 Plancha de Calentamiento
Marca: CORNING, Modelo: PC-620, Voltaje: 120 V, Frecuencia: 60 Hz., Potencia: 1113
W, Hecha en Estados Unidos.
Figura No. 7 Refractómetro
Marca: Abbe, Modelo: 32200, Rango de Temperatura: 0 a 70° C, Precisión: ± 0.0002,
Rango de Medición: 1.3000 – 1.7000
Figura No. 8 Refrigeradora
Marca: Daewoo, Modelo: FR-147RV, Voltaje: 115 - 120 V, Frecuencia: 60 Hz.,
Amperaje1.1 A, Refrigerante: R-134ª, Hecha en Korea.
Figura No. 9 Rotaevaporador
Figura No. 10 Marmita de Extracción
Figura No. 11 Planta piloto de Extracción-Destilación
Figura No.12 Neoclevenger
Tabla No. 2 Reactivos utilizados en la parte experimental
REACTIVOS
PRESENTACIÓN
Agua desmineralizada
Garrafón de 19 L
Alcohol etílico
Solución al 30, 70 y 95%
PARTE II
MARCO TEÓRICO
II.1 ACEITES ESENCIALES
Parece ser que el famoso médico y filósofo español Arnoldo de Vilanova
describió por vez primera la destilación de aceites esenciales (1235-1311) con fines
terapéuticos. Philippus Aureolus Bombastus Parecelsus Von Hohenheim (1493-1541),
célebre Médico Suizo, desarrolló su teoría acerca de la “Quinta Esencia”, o sea la parte
más sutil o sublime de una sustancia, considerada como portadora de efectos terapéuticos.
Por varias publicaciones del siglo XVI sobre el arte de la destilación, sabemos que
el aceite esencial de espliego procedía de Provenza (Francia), y tenemos noticia de la
manera de separar el aceite de agua.
Existían de 15 a 20 aceites distintos que podía adquirirse en las farmacias, tres
esencias “Officinalis” (aceites de trementina, de espliego y de bayas de enebro) del
Dispensatorium Pharmacopolarum (1546) y, además, 61 aceites esenciales del
Dispensatorium Valeri Cordi (1592). En los siglos XVII y XVIII, los farmacéuticos, de
quienes cabe citar a Baumé, Rovelle, Bindheim, Hoffmann y Clauber, se interesaron más
profundamente por la naturaleza de los aceites esenciales.
El desenvolvimiento de la industria de los aceites esenciales empieza con el siglo
XIX a consecuencia de los trabajos experimentales de Lavoisier.
El primer estudio concienzudo sobre el aceite de trementina lo publicó J. Jo
Houston de la Billardiere, que encontró una proporción de Carbono e Hidrógeno de 5:8,
la cual se estableció más adelante para todos los hemiterpenos, terpenos, sesquiterpenos y
politerpenos. El término “Terpeno” lo empleó por vez primera Kekulé, y la coronación
de las investigaciones sobre estas substancias fue obra de O. Wallach. Desde entonces,
los conocimientos tomaron rápidamente incremento y se hallan ligados estrechamente
con los nombres de O. Aschan, E. Gildemeister, H. Walbaum, S. Bertran, A. Heisse, C.
Cléber, E. Kremers, P. Barbier, L. Bouveault, E. Charabot y los contempráneos L.
Ruzicka, J.L. Simonsen Guenther, etc.
La iniciación del cultivo de plantas productoras de aceites esenciales en
Guatemala, se debe al Sr. Julio Samayoa en su finca Cerritos, durante la primera guerra
mundial; luego siguieron René Keilhauer y más tarde su hijo Minor Keilhauer.
Estas plantaciones aromáticas corresponden al Cimbopogon Nardos Rendle, el
Cimbopogon Citratos (Decandolle), y al Cimbopogon flexuosus Stapt. Estas dos últimas
crecen muy bien a una altura a 400 a 2000 pies sobre el nivel del mar, en clima tropical,
abundante sol y donde no falte la lluvia. El aceite esencial se encuentra en las hojas, su
extracción se hace con arrastre de vapor en alambiques de hierro.
II.1.2 Definición y origen de los aceites esenciales
Se les da el nombre de aceites esenciales a los aceites volátiles o aceites etéreos.
Son mezclas complejas de sustancias, de variadas funciones químicas. El término aceite
esencial es utilizado en general para designar aquellas sustancias volátiles obtenidas por
destilación a base de vapor de las plantas, o por otros métodos.
Por otra parte, solamente existen hipótesis para explicar el origen de los aceites
esenciales en las plantas. a) Hay la teoría que los terpenos están formados por la adición
del beta-amino ácido butílico normal a la leucina con la eliminación de amoníaco y agua,
o por la adición alfa-amino ácido isocaproico a la alanina para dar cimeno. Cimeno más
leucina da ácido cinámico, uno de los principales constituyentes de la corteza de la
canela. Ácido cinámico y cimeno se isomerizan produciendo terpenos. b) Existe también
la opinión que los terpenos son originados de carbohidratos; la primera etapa es la
formación del aldehído beta-metil-crotónico de acetona y acetaldehído. Dos moléculas
de aldehído metil-crotónico se polimerizan para obtener geraniól, el cual se isomeriza
muy fácilmente a terpenos. c) Otra hipótesis admite la formación de terpenos a partir de
carbohidratos y proteínas.
II.1.3 Composición química de los aceites esenciales naturales
Se ha encontrado que los aceites esenciales contienen principalmente compuestos
orgánicos líquidos, más o menos volátiles. La gran variedad de compuestos disueltos
contenidos en los aceites esenciales se pueden clasificar de la siguiente manera:
1. Esteres: principalmente de ácido benzoico, acético, salicílico y cinámico.
2. Alcoholes: linalol, geraniol, citronelol, terpinol, mentol, borneol.
3. Aldehídos: citral, citronela, benzaldehído, cinamaldehído, aldehído cumínico,
vainilla.
4. Ácidos: benzoico, cinámico, mirístico, isovalérico todos en estado libre.
5. Fenoles: eugenol, timol, carvacrol.
6. Cetonas: carvona, mentona, pulegona, irona, fenchona, tujona, alcanfor,
metilnonil cetona, metil heptenona.
7. Esteres: ciñelo, éter interno (eucaliptol), acetol, safrol.
8. Lactonas: cumarina.
9. Terpenos: cafeno, pineno, limoneno, felandreno, cedreno.
10. Hidrocarburos: cimeno, estireno (feniletileno).
II.1.4 Sustancias activas de las plantas medicinales
Los principios activos son las sustancias responsables de la acción farmacológica;
son sustancias que las plantas sintetizan y almacenan durante su crecimiento como parte
de su metabolismo. En todas las especias se encuentran presentes simultáneamente
principios activos y sustancias indiferentes (llamadas también de lastre), que determinan
la eficacia del medicamento vegetal al acelerar o hacer más lenta la absorción de los
principios activos en el organismo.
Por lo general en una planta existen varios componentes medicinalmente activos,
de los cuales uno de ellos el principal, determina las aplicaciones que tendrá la planta, el
contenido de estos principios varía dependiendo del hábitat, de la recolección y de la
preparación de la planta.
La mayor parte de plantas medicinales desarrollan plenamente eficacia cuando se
les emplea por períodos prolongados de tiempo (entre 6 y 8 semanas).
Existen dos tipos de sustancias activas en las plantas medicinales: los productos
del metabolismo primario (sacáridos principalmente), que son sustancias formadas en
todas las plantas verdes gracias a la fotosíntesis y que les resultan indispensables para
vivir; el segundo tipo de sustancias está compuesto por productos del metabolismo
secundario; es decir, resultantes de procesos originados principalmente por la asimilación
del nitrógeno.
Estos productos parecen a veces inútiles para la planta, pero sus efectos
terapéuticos son por el contrario destacables. Normalmente estas sustancias no se
encuentran en las plantas en estado puro, sino en forma de complejos cuyos distintos
componentes se complementan y se refuerzan en su acción sobre el organismo (Sharapin,
2000).
Los compuestos medicinales de las plantas pertenecen a cualquiera de los
siguientes grupos:
II.1.4.1 Alcaloides
Los alcaloides son compuestos nitrogenados complejos, de naturaleza básica, que
provocan en general potentes efectos fisiológicos. Se trata, en su mayor parte, de venenos
vegetales muy activos, dotados de una acción específica. Son el resultado del
metabolismo de los aminoácidos. Su función es reguladora y protege a la planta contra
los insectos y parásitos. Normalmente la medicina los emplea en estado puro, y su
auténtico valor sólo se asegura en las manos del médico.
II.1.4.2 Glucósidos
Son productos del metabolismo secundario de las plantas. Están formadas por dos
pares. La primera contiene un azúcar, por ejemplo la glucosa, y es casi siempre inactiva;
pero mantiene un efecto favorable sobre la solubilidad del glucósido y su absorción, así
como sobre su transporte a uno u otro órgano. La segunda parte es la que determina el
efecto terapéutico; es la más activa, denominada aglucón.
II.1.4.3 Saponinas
Son muy frecuentes en las plantas medicinales. Desde el punto de vista químico
también se caracterizan por la presencia de un radical glúcido junto a un radicalaglucón.
Irritan las mucosas, producen un relajamiento intestinal, incrementa las secreciones
mucosas bronquiales (son expectorantes). Son empleadas como diuréticos y
desinfectantes de las vías urinarias.
II.1.4.4 Fitohormonas
Son sustancias que se producen por síntesis celular individualizada y que
posteriormente se distribuye el resto de la planta (auxinas, giberelinas, citoquininas, ácido
abscísico, etileno). Influyen sobre su crecimiento, el desarrollo del fruto, sobre la caída de
las hojas y sobre el desarrollo de la raíz. También en el proceso de maduración y en
actuar como defensa ante plagas en épocas de bajas temperaturas. Hoy son muy
empleadas en horticultura. Se hallan entre otras en la avena, la zanahoria, el anís y la
salvia. Utilizadas en cosmética como gel de baño e hidratantes para la piel.
II.1.4.5 Principios amargos
Estas sustancias tienen un gusto amargo, excitan las células del gusto, estimulan el
apetito y aumentan la secreción de jugos gástricos.
II.1.4.6 Taninos
Estas sustancias, cuya composición química es variable, tienen un carácter común:
su capacidad de coagular las albúminas, los metales pesados y los alcaloides.
Su interés medicinal radica principalmente en su carácter astringente: su
propiedad de coagular las albúminas de las mucosas y de los tejidos, creando así una capa
de coagulación aislante y protectora, que reduce la irritación y el dolor, y detiene las
pequeñas hemorragias.
II.1.4.7 Sustancias aromáticas
En este grupo se incluyen un cierto número de sustancias, frecuentes en las drogas
vegetales, de composición y actuación a menudo muy variables. Pueden acompañar en la
planta a otras sustancias activas. En este grupo encontramos a los glucósidos fenólicos y
un segundo grupo de sustancias aromáticas formado por los productos de condensación
de moléculas de ácido acético activo (acetogeninas).
II.1.4.8 Aceites grasos
Se trata de aceites vegetales líquidos a la temperatura ambiente. El frío los
perturba y los solidifica. Son insolubles en agua, pero muy solubles en los disolventes
orgánicos como el cloroformo y la acetona. Se utilizan normalmente para la fabricación
de remedios y con fines alimentarios e industriales.
II.1.4.9 Glucoquininas (insulinas vegetales)
Se trata de sustancias que actúan sobre la glucemia; también se les llaman
fitoinsulinas.
II.1.4.10 Mucílagos
Son mezclas amorfas de polisacáridos que, en presencia del agua, componen
sistemas coloidales altamente viscosos. Ejercen acción favorable contra las inflamaciones
de las mucosas, especialmente contra las de las vías respiratorias y digestivas, atenúan los
dolores de las contusiones, aligeran la piel en la aplicación de cataplasmas. Reducen el
peristaltismo intestinal.
II.1.5 Aceites esenciales
Se les da el nombre de aceites esenciales a los aceites volátiles o aceites etéreos.
Son mezclas complejas de sustancias, de variadas funciones químicas. El término aceite
esencial es utilizado en general para designar aquellas sustancias volátiles obtenidas por
destilación a base de vapor de las plantas, o por otros métodos.
II.1.5.1 Industrialización de plantas aromáticas
Las principales ramas de la industria que más consumen plantas aromáticas o
aceites esenciales son (Bandoni, 2003):
II.1.5.1.1 Industria cosmética
Para la elaboración de perfumes. Su importancia comercial resulta singularmente
relevante, pues muchos cosméticos tienen un posicionamiento en el mercado debido casi
exclusivamente a la fragancia que contienen. Y en forma especial merece destacarse el
mercado de las fragancias: perfumes, aguas de tocador, colonias, extractos, etc. Otro
rubro sobresaliente es el de los dentífricos, por su gran consumo de derivados de la
menta.
II.1.5.1.2 Industria alimenticia
Para la elaboración de sabores, salsas, aditivos, bebidas, colas y otras alcohólicas.
Muchas de estas plantas son usadas como especias (clavo, canela, jengibre, nuez
moscada, vainilla, coriandro, comino, ajo, etc.). Otras, tienen una aplicación muy
específica, como el lúpulo en la industria cervecera, o la mostaza y el azafrán. En
apicultura se ha extendido en los últimos años la demanda de calidades tipificadas de
mieles, y muchas de éstas provienen de cultivos de plantas aromáticas, como el eucalipto,
el orégano o la salvia.
II.1.5.1.3 Industria licorera
Esta especialidad se nutre casi exclusivamente de plantas aromáticas. Ya sean
extractos o esencias, el rol en esta industria es fundamental. En muchos países existe una
industria licorera dedicada a especies autóctonas, la que aprovecha el conocimiento
popular de las plantas aromáticas, para la elaboración de formulaciones tipo amargos,
aperitivos, o licores regionales.
II.1.5.1.4 Industria farmacéutica
El amplio uso que tiene en alopatía productos como el eugenol, como analgésico
tópico, el eucaliptol y el timol como antisépticos, el mentol como antipruriginoso, o el
abisabolol como antiinflamatorio local. Los aceites esenciales son utilizados en
aromaterapia. También conviene recordar el uso en veterinaria de algunos productos
aromáticos, como piojicidas (limoneno y mentas), repelentes de insectos (citronela), en la
forma de extractos para distintas dolencias de animales de cría (romero, tomillo, menta),
etc.
II.1.5.1.5 Productos de uso doméstico
Muchos de estos productos, como desinfectantes, desodorantes de ambientes,
jabones de lavar, suavizantes, son formulados en base a fragancias o a subproductos
obtenidos de plantas aromáticas. En este caso la trementina y las esencias cítricas son las
esencias más ampliamente utilizadas. La trementina es usada para la elaboración de
productos de semisíntesis, como el comercialmente llamado aceite de pino, que no tiene
relación alguna con la esencia natural de pino.
II.1.5.1.6 Industria agroquímica
Utiliza algunos subproductos obtenidos a partir de aceites esenciales, para la
elaboración de los llamados bioinsecticidas, o insecticidas biodegradables de origen
natural. El uso de la (+)-carvona (presente en la alcaravea y el eneldo) como inhibidor de
la formación de brotes en la papa almacenada.
II.1.5.1.7 Química fina
Así como existe una industria del petróleo, existe una industria de la trementina.
Esta esencia obtenida de la resina de varias especies de Pinus spp., es una valiosísima
materia prima para la semisíntesis de productos aromáticos (el citado aceite de pino,
terpineol, canfeno, acetato de isobornilo), insecticidas, vitaminas y otros productos de uso
industrial. Pero no es el único caso. El safrol es un terpeno obtenido de varias esencias de
origen tropical, y es usado para la semisíntesis de la vainillina. El citral es otro ejemplo
de materia prima consumida por toneladas por la química fina.
II.1.5.1.8 Industria tabacalera
Es uno de los mayores consumidores de mentol. Pero también numerosos
extractos de plantas aromáticas son aprovechados en esta actividad industrial.
II.1.5.1.9 Industria textil
En la elaboración de enmascaradores de olores, en tratamiento con mordientes
después o durante el teñido.
II.1.5.1.10 Industria petroquímica y minera
Utiliza esencias o terpenos derivados de ellas como vehículos de flotación y
lubricantes.
II.1.5.1.11 Industria de pinturas
Como enmascaradores de olores. El limoneno, como disolvente biodegradable.
II.1.5.1.12 Otras industrias
Disolventes para la limpieza de chips en computación, como reemplazantes de
derivados petroquímicos; ecológicamente más seguros (biodegradables), con olores
menos agresivos que los disolventes petroquímicos, con un punto de inflamación más
alto que los disolventes tradicionales, lo que produce menos riesgos durante el uso o
almacenamiento.
En algunos casos con más baja presión de vapor y por lo tanto más seguros y
aceptables para las legislaciones sobre control de los llamados VOC (Volatile organic
compounds: compuestos orgánicos volátiles), etc.
Pero de todas éstas, las dos ramas industriales con mayor demanda de plantas
aromáticas son la alimenticia y la de extractivos para sabores y fragancias.
En este último caso, lo ideal es que los mismos capitales que producen o acopian
el material vegetal, sean los que obtienen los extractivos. Más aún, dado los grandes
volúmenes de materia prima que deben movilizarse, resulta singularmente importante que
la planta extractora esté instalada lo más cerca posible del cultivo o de la zona donde se
acopia la planta aromática.
Los principales productos obtenidos de plantas aromáticas son aceites esenciales,
oleorresinas (obtenidas principalmente de especias), concretos, absolutos, extractos y
tinturas (Bandoni, 2003).
II.1.6 Función de los aceites esenciales en las plantas
Hasta la presente fecha, no hay una teoría universalmente aceptada con respecto a
la formación de los aceites esenciales y el papel que juegan en la vida de las plantas solo
se cuenta con numerosas hipótesis que se describen a continuación:
Los aceites esenciales penetran en los espacios intercelulares disminuyendo la
transpiración de la planta. Incrementan la velocidad de circulación de substancias
nutritivas en la planta, la cual regula su metabolismo.
Son compuestos aromáticos que sirven para proteger contra los insectos y el
crecimiento de hongos a las plantas.
El aroma de las flores atrae a los insectos, promoviendo de esta manera su
reproducción.
Los aceites esenciales degradan a los glucósidos, en otras palabras actúan como
agentes enzimáticos. Pueden proporcionar un medio de preservación a las plantas.
II.1.7 Métodos de obtención de aceites esenciales y oleorresinas
Los aceites esenciales son producto del protoplasma celular de plantas y
representan los productos del metabolismo celular.
Los aceites esenciales se encuentran en brotes, flores, corteza, hojas, tallos, frutos,
semillas, madera y rizomas, y en algunos árboles en exudados oleorresinosos. Para
liberar los aceites esenciales de una planta se emplean los métodos siguientes: 1)
expresión, 2) destilación, 3) extracción con disolventes volátiles, 4) enflurage y 5)
maceración. La mayor parte de los aceites se obtiene por destilación, generalmente con
vapor, pero ciertos aceites se pueden dañar con altas temperaturas.
II.1.7.1 Expresión
Al exprimir por máquinas puede producirse un aceite casi idéntico al producto
exprimido a mano y es el método aplicado en forma comercial.
De los procesos de exprimir a mano, el proceso de esponja es el más importante,
ya que produce el aceite de mayor calidad. Aquí la fruta se parte, y la piel se monda y se
sumerge por varias horas; cada cáscara se prensa contra una esponja y el aceite se
absorbe en ella, que se exprime periódicamente.
Una persona puede preparar sólo 680 g de aceite de limón por día siguiendo este
método, aún se práctica, especialmente en Sicilia.
II.1.7.2 Destilación
Se coloca la planta, o parte que contenga el principio aromático, en la caldera de
un alambique de hierro, cobre o vidrio, y se cubre con agua. Al calentar la caldera se
evapora el agua y el aceite volátil, que se condensa en el refrigerante, recogiéndose con el
agua en el colector, de la cual se separa al cabo de cierto tiempo por diferencia de
densidades, y finalmente se aísla con un embudo provisto de un grifo en la parte más
estrecha.
De este modo se obtienen casi todos los aceites volátiles. En algunos casos se
cubre la planta o partes de la misma con alcohol, en vez de agua; así se obtiene la esencia
disuelta en el alcohol; este sistema se emplea hoy muy poco, pues es mucho mejor
obtener la esencia con el agua y después disolverla en alcohol.
La temperatura tan baja a que hierve el alcohol, en comparación con la ebullición
del calor para desprenderla por completo de la planta, sobre todo tratándose de semillas,
por otro lado la destilación con arrastre de vapor es la que tiene mayor aplicación para
obtener el aceite crudo, consiste en aplicar la corriente de vapor directamente sobre el
material a destilar, a una presión adecuada, lo cual se efectúa en alambiques provistos de
su entrada de vapor el cual se distribuye en el interior por medio de pichachas o de tubos
perforados.
II.1.7.3 Extracción con disolventes volátiles
Consiste en poner en contacto el material con una corriente de disolvente, hasta
que éste se apodera de toda la esencia, que luego es separada por destilación.
El factor más importante para lograr el éxito en este método es la selección del
disolvente. El disolvente debe ser 1) selectivo, disolver rápidamente y totalmente los
componentes odoríferos, con sólo una parte mínima de materia inerte. 2) tener un bajo
punto de ebullición. 3) químicamente inerte al aceite, 4) evaporarse completamente sin
dejar cualquier residuo odorífero, 5) de bajo precio y, de ser posible, no inflamable. Se
han empleado muchos disolventes por el mejor es éter de petróleo altamente purificado y
el benceno es el que le sigue.
II.1.7.4 Enflurage
El proceso de enflurage es un proceso de extracción de grasas en frío que se
aplica sólo en algunos tipos de flores delicadas y que produce aceites que de ninguna
forma se podrían obtener por destilación. En el caso de jazmín y tuberosas, las flores
cortadas continúan produciendo perfume mientras siguen vivas (cerca de 24 h). La grasa
o base consiste en una mezcla altamente purificada de una parte de sebo y dos partes de
manteca, con 0.6% de benzoína como conservador. Este método ya no se emplea de
modo comercial.
II.1.7.5 Maceración
La maceración fue un proceso importante antes de la introducción de los métodos
modernos de extracción con disolventes volátiles.
La maceración se asemeja a la extracción por disolventes, la diferencia es que el
material permanece varios días sumergido; en este sistema se usa aceite, grasa fundida, y
aún alcohol etílico.
II.1.8 Rectificación de los aceites esenciales naturales y oleorresinas
La palabra rectificación literalmente significa una corrección o un proceso de
limpieza. Una destilación con arrastre de vapor, una destilación al vacío o cualquier otro
tipo donde se aplique una segunda destilación a un aceite esencial, puede ser considerada
como una rectificación. La destilación fraccionada a presión reducida presenta muchas
ventajas como lograr que los puntos de ebullición desciendan considerablemente,
suprime la acción oxidante del aire sobre los productos calientes. Para llevar a cabo la
destilación fraccionada de compuestos orgánicos de peso molecular medio o alto, la
cantidad de calor necesaria, aún a presión reducida, es tal que provoca la destrucción de
la molécula.
Dada la necesidad de destilar y separar estos productos, se empieza a emplear la
técnica de destilación molecular, que está basada en la evaporación y no en la ebullición
de los diferentes componentes.
II.1.9 Preliminares para un estudio de obtención de aceites esenciales y oleorresinas
Como consecuencia de que no todos los aceites esenciales se obtienen de la
misma manera, es necesario conocer las características de las materias primas, así como
la forma en que se obtendrán los aceites esenciales. Para satisfacer las condiciones de
multifuncionalidad, economía, fiabilidad, resistencia a la temperatura, calidad de los
aceites esenciales, es necesario el conocimiento de los factores siguientes:
II.1.10 Naturaleza del material vegetal
La materia prima empleada en la extracción de los aceites esenciales se clasifica
de la siguiente manera:
Semillas y frutos
Hierbas y hojas
Flores y pétalos
Racimos y Rizomas
Generalmente, las semillas, frutos, racimos y rizomas no se degradan pasado el
almacenamiento.
Las hierbas, hojas y flores para el corte no prevenido entre el almacenamiento y
conservación se degradan y es necesario un periodo corto en la recolección y el proceso
de obtención del aceite sea de diez a treinta horas.
Ciertas materias vegetales se les debe reducir el tamaño y así favorecer la
obtención del aceite siendo necesario la existencia de molinos y cortadoras.
II.1.11 Reducción de la partícula
La materia prima que se emplea con más frecuencia en la extracción del aceite se
presenta bajo la forma de sólidos.
Para aumentar la superficie de contacto y obtener la forma más apta de reacción,
la operación preliminar a la extracción es generalmente la trituración.
Se debe emplear el seccionamiento que consiste en la división de los sólidos por
medio de cortadoras y luego empleando una banda de cuchillas.
También se debe emplear el proceso de percusión cuyo efecto de rompimiento se
realiza por golpes bruscos de martillos.
II.1.12 Técnicas de la recolección, secado y conservación de las plantas que
contienen aceites esenciales
El hecho de separar, cortando o partiendo, una sección del cuerpo vegetal, a ser
posible por medio de una navaja bien afilada o, en el caso de un vegetal leñoso, con unas
tijeras de jardinero, produce cierto número de transformaciones biológicas en la parte
separada. Las células vegetales empiezan a marchitarse. Al separar la parte aérea de su
raíz se provoca ante todo la interrupción del flujo alimenticio y de transpiración:
ascensión del agua hasta las células, transportando los nutrimentos que lleva disueltos. Si
la planta no es inmediatamente extendida al aire en finas capas, corre el peligro de
estropearse. Las enzimas que contiene, y que antes favorecían la formación de materias
activas. Empiezan ahora a descomponerla.
En el organismo vegetal las anteriores reacciones de degradación, y el producto se
transforma desde el punto de vista químico. Una incorrecta forma de secado aumenta
aún más la cantidad de productos de degradación sin valor terapéutico perdiendo así el
principio activo su calidad.
Las materias primas vegetales, en función de su naturaleza y de su aplicación
terapéutica, deben sufrir ciertos tratamientos químicos o mecánicos. Estos tratamientos
comprenden: la forma de recolección o de recogida, el secado, el descortezado, el picado,
la eliminación de algunas partes, la molienda, el tamizado, la trituración, el tueste y hasta
la fermentación. Cada uno de dichos procedimientos busca la obtención de una cierta
estabilización de las substancias activas contenidas en la planta.
El secado de las plantas en general como las medicinales, las especias y las
plantas de uso técnico-industrial, debe ser realizado por el productor o por el propio
recolector.
Se determina la época de la recolección, tanto de las plantas silvestres como de las
cultivadas, en función del contenido de materias activas a lo largo de su ciclo vegetativo.
En general deberán ponerse a secar las plantas lo más rápidamente posible tras su
colecta, para evitar así que se requemen al marchitarse. Normalmente, no se aconseja el
secado a pleno sol, pues los rayos solares producen una pérdida de materias activas, un
amarilleo con un rápido oscurecimiento de los vegetales y una alteración de su valor
medicinal o aromático.
Las plantas recogidas por sus aceites esenciales pierden así hasta un tercio de sus
materias activas. Sin embargo se recomienda, en algún caso excepcional, practicar un
corto secado previo al sol, para a continuación situar la cosecha en el interior, con una
buena corriente de aire, incluso en ocasiones poniendo las plantas ante un ventilador.
En realidad secar una planta no es más que retirarle progresivamente la humedad.
A menudo será necesario, antes de practicar el secado, regar la cosecha con agua, para
eliminar de esa forma el polvo y las impurezas, las partículas de tierra, etc. También
puede efectuarse la última fase en un secadero, junto a una fuente de calor artificial.
El secado debe durar hasta la obtención de una consistencia perfectamente fiable:
hasta las partes relativamente duras deben ser fáciles de partir al curvarlas. Una excesiva
desecación provoca sin embargo la pulverización de las plantas y acarrea la pérdida de
sus materias activas. Por el contrario, si su humedad residual permanece alta, se corre
siempre el peligro de verlas pudrirse o enmohecerse durante su conservación. En verano,
en lugares cerrados, con el calor natural, las flores se secan en 3-8 días, las hojas en 4-6
días por término medio; en otoño y primavera hay que prever bastante más tiempo. No
es recomendable secar las plantas colocándolas encima de un radiador; es preferible
valerse de un pequeño secador eléctrico con termostato.
No es aceptable extender los productos directamente sobre el suelo para su
secado; no se utilizará nunca papel de periódico como soporte, sino papel blanco de
envolver que esté bien limpio.
II.1.13
Deterioro a que están expuestos los aceites esenciales naturales y
oleorresinas
Generalmente el deterioro es atribuido a reacciones generales como: oxidación,
resinificación, polimerización, hidrólisis de esteres y a la interacción de grupos
funcionales. Estos procesos parecen estar activados por calor, aire, humedad, luz y en
algunos casos posiblemente por metales.
Como regla general, cualquier aceite esencia será tratado antes de almacenarlo,
removiéndole impurezas metálicas, humedad y materia suspendida. Los envases deben
quedar completamente llenos, colocándose en un lugar fresco y protegido de la luz.
Antes de sellar los recipientes es conveniente burbujear nitrógeno o anhídrido carbónico
para desalojar del envase la cámara de aire que pudiera haber quedado dentro del aceite.
II.2 OLEORRESINAS
Las oleorresinas son preparados líquidos consistentes en aceites esenciales y
materias resinosas. Pueden dividirse en 2 grandes grupos: Las que se preparan con
especias y hierbas por extracción con disolventes volátiles, utilizados casi por
exclusivamente en la industria de sustancias soporíferas; y las que se preparan de las
partes odíferas de la planta, exceptuadas las flores, cuyo empleo principal es la industria
de perfumes.
Las oleorresinas de especias corresponden enteramente a la primera categoría de
oleorresinas mencionadas anteriormente, hay que distinguirlas de las llamadas
acuarresinas, que típicamente se preparan por extracción de alcohol acuoso y no con
disolventes, aunque hay cierta superposición en las aplicaciones de ambos tipos de
productos.
Puesto que disolventes distintos pueden dar como resultado productos de
diferentes características de olor a partir de la misma sustancia, la elección de los
disolventes es una de las funciones más importantes en la fabricación de oleorresinas.
Después de la separación de las materias sobrantes se libera el extracto de su disolvente
volátil mediante la destilación al vacío, lo que deja como residuo la oleorresina deseada.
Las oleorresinas de especies que constituyen la forma líquida más concentrada de
la especia, reproducen el carácter de la especia con mucha mayor plenitud que los aceites
esenciales. Se utilizan como agentes soporíferos en la industria de elaboración de
alimentos. Como su elevada concentración hace difícil que las oleorresinas como tales se
incorporen en las mezclas de productos alimentarios, se dispersan en una base seca, como
ejemplo harina y dextrosa.
Las oleorresinas es uno de los ejemplos típicos de más fácil control de calidad y
más limpias que las especias molidas equivalentes, aparte de las ventajas ya
mencionadas, otra ventaja es que son más estables cuando se calientan.
Hasta principios del decenio de 1970, la producción de oleorresinas tenía lugar
principalmente en los países de índole industrial (industrializados), con predominio en los
Estados Unidos y Gran Bretaña, debido a la complejidad de la tecnología y los riesgos
que tenía el hecho de producir una industria de oleorresina. Debido a la considerable
reducción de los costos de transporte a través del tiempo se trasladaron gran cantidad de
equipo y tecnología a países como India, Singapur y países productores de especias del
lado occidental.
Las esperanzas excesivamente optimistas sobre el ritmo probable de transferencia
de tecnología, originó que se establecieran demasiadas instalaciones de elaboración.;
como consecuencia muchas industrias empezaron a trabajar bajo su capacidad de
producción, hecho que hoy en día sigue dándose.
El ritmo más elocuente y rápido en el crecimiento del consumo de oleorresina se
registró durante el periodo 1965-1975, pero luego de ello dicho ritmo se hizo más lento.
Hoy en día continúa creciendo con lentitud pero a un ritmo que es considerado
constante.
Debido a la gran ventaja que poseen las oleorresinas sobre los aceites esenciales y
sobre las especias en crudo, las oleorresinas han ido aumentando su consumo a nivel
global en los Estados Unidos, Canadá y Reino Unido. A largo plazo cabe una evolución
general en los países industrializados del mundo entero llamados países del primer
mundo.
Es diferente la situación del mercado en lo que respecta a las oleorresinas de
especias, sobre todo porque no existen prácticamente sucedáneos sintéticos de las
especias y sus derivados. Además de la legislación sobre alimentación y medicamentos,
cada vez más estrictas vigente en muchos aspectos; Aunque los mejoramientos
introductorias en las técnicas de elaboración, como la pasteurización han contribuido en
cierta manera para que se cumplan esos requisitos, han intensificado también la tendencia
que favorece a las oleorresinas frente a las especies molidas. Sin embargo, recientemente
esta tendencia se ha mitigado algo.
Las oleorresinas se obtienen de especies por medio de una extracción con
disolventes orgánicos que después se eliminan por destilación, el producto resultante es
un líquido que contiene una mezcla de los compuestos volátiles y no volátiles de la
materia prima, aún cuando no se extraen todos los responsables del aroma. Las
oleorresinas son muy viscosas y coloreadas y se usan en concentraciones muy bajas,
normalmente de 5% a 10% con respecto a la especie de donde se extraen.
En su obtención se pueden acarrear algunas sustancias indeseables que dependen
de la polaridad del disolvente y del contenido de humedad de la materia prima; las
contaminaciones más importantes se deben a la presencia de taninos, azúcares,
almidones, resinas y pigmentos, que se eliminan por medio de algunos tratamientos de
solubilización, filtración o centrifugación; el paso que requiere de más precaución es la
concentración, ya que sus constituyentes son muy sensibles a las altas temperaturas y se
destruyen con facilidad.
Las oleorresinas que primero se desarrollaron fueron extraídas de las especies con
solvente, extrayendo el solvente por medio de vacío y luego el material inerte era tirado.
La oleorresina resultante era de una apariencia pesada (como ver asfalto) en forma de
masa, rica en compuestos aromáticos, no siempre agradables, inapetecibles por su
apariencia, y, debido a su viscosidad, difícil de trabajar. Muchos de los solventes
utilizados inicialmente eran peligrosos, eran inflamables y a veces explosivos si no se les
manejaba con cuidado. Acetona, hexano, éter y varios alcoholes son ejemplos de estos
solventes peligrosos. Estos medios de extracción no eran solventes completos ya que no
extraían los compuestos hidrofílicos de la especie, que también contribuye al completo
sabor de la especie. La industria se inclinó por el uso de hidrocarbonos clorinados debido
a que tiene un punto de ebullición bajo, no es inflamable, es de fácil recuperación y es un
solvente completo, produce una oleorresina de cuerpo completo, rica en todos los
compuestos saborizantes de la especie original. Sin embargo, los solventes clorinados han
caído en desuso en casi todo el mundo debido a su alto potencial carcinógeno.
Las oleorresinas se componen principalmente de aceite esencial, resinas orgánicas
solubles y otros materiales relacionados con la especie original como ácidos grasosos no
volátiles.
La cantidad de aceite graso presente depende de la materia prima así como del
tipo de solvente utilizado. Las semillas de especies producen más aceites grasos que las
demás partes de la planta. Los compuestos no volátiles, como los que contribuyen al olor
fuerte y picante de la pimienta negra son iguales de importantes que los aceites esenciales
volátiles si lo que se desea es un sabor igual al de la especie aromática correspondiente.
Los compuestos deben estar en la misma proporción en la que están en la especie
original. Las resinas y los aceites grasos actúan como conectores naturales de los
compuestos más volátiles del aceite esencial.
Algunas oleorresinas libres de solvente son difíciles de manejar debido a su alta
viscosidad. En esos casos, se le agrega propilenglicol o un aceite graso para hacer más
fluido el producto. Algunas oleorresinas son alteradas para ofrecer más ventajas al
producto terminado.
En la manufactura de productos saborizantes para productos cárnicos preparados,
sopas instantáneas, salsas; muchos de estos extractos son mezclados en proporciones ya
formuladas por el fabricante de sabores para producir una densidad de sabor, sabor
similar, al que se obtendría con la mezcla de especies frescas, y en ocasiones a un costo
menor.
Es necesario mencionar que algunas oleorresinas tienen un sabor muy
concentrado, la mayoría es difícil de pesar exactamente para mezclarse con otros
ingredientes, los ingenieros en alimentos han tenido la necesidad de dispersar estos
compuestos en un medio adecuado si estos se van a utilizar extensivamente en
operaciones de manufactura. De aquí nació la idea de especies solubles.
II.3 ORÉGANO
Figura No.13 Especie Orégano materia vegetal deshidratada y fresca
Nombre científico
Lippia graveolens HBK
Sinónimos
Lantana ariganoides Mart. & Gal.; Lippia berlandieri Schauer; Goniostachyum
graveolens Small.
Familia botánica
Verbenaceae.
Nombres vulgares en los países iberoamericanos
Orégano, mejorana, orégano de monte (México, Guatemala, El Salvador,
Honduras, Costa Rica).
Descripción taxonómica
Arbusto delgado de hasta 2 m de alto, las ramas con pubescencia cortopilosa;
hojas con peciolos de 5-10 cm de largo, usualmente obtusas o redondeadas en el ápice,
algunas veces agudo, redondeadas o subcordadas en la base, densamente suave-pilosas en
el haz, suave al tacto, glandular y densamente tomentosa o pilosa en el envés, el margen
finamente crenado; pedúnculos 2-6 en la axila de la hoja, 4-12 mm de longitud; flores en
espigas subglobosas a oblongadas, 4-120 mm de largo, brácteas 4 guresas, obado a
lanceoladas, agudas, glandulares y densamente pilosas, cáliz 1-2 mm de largo, glandular
y viloso; corola blanca, el tubo estrigoso, 3-6 mm de largo.
Hábito o forma de vida
Arbusto erecto.
Anualidad-Perennidad
Perenne
Distribución geográfica
Originaria de América. Se distribuye desde Baja California y el sur de Texas
hasta Nicaragua. En Guatemala se ha descrito en El Progreso, Petén y Zacapa, se ha
cultivado en Chimaltenango y Escuintla.
Hábitat
Se encuentra principalmente en la falda de los cerros, en lugares muy pendientes,
con suelos pesados, pedregosos y de ambiente seco. Las áreas se encuentran densamente
pobladas y se pueden identificar como verdaderos bosques de orégano.
Se encuentra plantas de diferente tamaño y en forma aislada, lo que hace suponer
su multiplicación natural por semilla.
Altitud
De 200 a 400 m sobre el nivel del mar.
Clima
Crece en climas secos, de acuerdo con la clasificación de zonas de vida de
Holdrige en las zonas de vida bosque seco subtropical y monte espinoso subtropical.
Suelos
En condiciones naturales crece en suelos arcillosos pesados y pedregosos. Bajo
condiciones de cultivo se desarrolla bien en suelos franco y francoarenosos.
Requerimientos ambientales
Temperatura de 20 a 25 °C. Precipitación de 400 a 900 mm anuales, distribuidos
de mayo a octubre.
Usos etnomédicos
La decocción o infusión de hojas se usa por vía oral para tratar anemias,
afecciones gastrointestinales (amebiasis, antiséptico intestinal, cólico, diarrea, disentería,
dispepsia, estreñimiento, indigestión)
y respiratorias (asma, bronquitis, catarro,
influenza, laringitis, pleuresía, resfrió, tos, tos ferina, tuberculosis), hidropesía, ictericia,
en vino se toma como expectorante y tónico. La decocción en leche se usa para tratar
asma y bronquitis; el jarabe de las hojas secas se usa para tratar diabetes, disentería,
catarro y resfrío. En homeopatía se usa para condiciones histéricas.
Tópicamente la decocción se aplica para la cicatrización de heridas, llagas e
inflamaciones en la garganta; en baños se usa para fortalecer niños debilitados, combatir
la gripe y para aliviar el prurito y la sarna; en cataplasma para madurar abscesos y baños
se usa como calmante. La planta fresca macerada en aceite se aplica a los dolores
reumáticos; la maceración alcohólica contra ataques.
Se le atribuye propiedad antioxidante, antiséptica, aromática, calmante,
carminativa, cicatrizante, desinflamatoria, diaforética, digestiva, diurética, emenagoga,
espasmolítica, estimulante, estomáquica, expectorante, pectoral, sudorífica y tónica.
Otros usos populares
Por su sabor, aroma y valor nutritivo las hojas secas se usan para sazonar carne,
pescado, embutidos, ensaladas, guacamol, pozol, salsas y licores; además se usa como
planta de jardín, aromática, cosmética y para preparar arreglos florales.
Otros usos populares
Por su sabor, aroma y valor nutritivo las hojas secas se usan para sazonar carne,
pescado, embutidos, ensaladas, guacamol, pozol, salsas y licores; además se usa como
planta de jardín, aromática, cosmética y para preparar arreglos florales.
El aceite esencial tiene uso en perfumería, jabonería y cosmética. Las semillas se
usan para extracción industrial de ácidos grasos, con un rendimiento de 29.2%.
Farmacología
Experimental
Estudios antibacterianos demuestran que la tintura de hojas de Lippia graveolens
es activa contra E. Coli, P. Neruginosa, S. Tuphi, S. Flexneri, S. Aureus, S. Pneumoniae y
S. Pyogenes, pero inactiva contra H. Influenza; la infusión de has demostró actividad
contra los mismos organismos. Estudios antifúngicos demuestran que los extractos con
diclorometano y etanol con activos contra C.A. bicans, A. Flavus, E. Floccosum, M.
Gypseum y T. Rubrum, pero inactivos contra C. Neoformans.
Composición química
El tamizaje fitoquímico de hojas de Lippia graveolens contiene: aceite esencial
(1.8%), glicósidos, saponínicos, taninos y triterpenos, celulosa, pigmento y elementos
minerales; la corteza y raíz contienen glicósidos, saponínicos, aceite esencial y taninos.
Las hojas contienen además flavononas y lapacheno.
Farmacognosia
La materia médica son hojas y sumidades floridas secas, que deben reunir las
mismas características fisicoquímicas y sanitarias de la materia prima usada para la
elaboración de productos fitofarmacéuticos.
En la revisión realizada de la literatura se encontraron pocas referencias sobre la
relación entre la actividad farmacológica atribuida a la composición química, no se
encontraron estudios tendientes a la formulación de productos fitofarmacéuticos.
El aceite esencial de Lippia graveolens tiene densidad 0.890-0.922, índice de
refracción 1.479-1.498; contiene timol (40-60%), p-cimeno (7.7-9.2%), 1,8-cineol (4.54.8%), carvacrol (3.1-21%), gama-terpineol (3.1-3.9%), metil-timol (2.4-3.8%), mirceno
(0.9-2.5%), 3-careno (0.9-1.5%), cariofileno (0.8-1.2%), linalol (0.7-1.3%) y al menos 34
elementos más en menores cantidades.
Toxicología
Los extractos acuoso y etanólico de hojas de Lippia graveolens (500 ppm)
presentan cierta toxicidad dosis-dependiente contra peces del género Nollinesia. Su
administración durante el embarazo está contraindicada, ya que puede producir aborto.
Indicaciones terapéuticas
Por su acción antiséptica, digestiva y expectorante está indicado su uso por vía
oral en el tratamiento de inapetencia, digestión lenta, meteorismo, tos, faringitis, sinusitis,
bronquitis, y amenorrea.
Se recomienda administrar tres veces al día en dosis de 2-4 g en infusión, 1-3 mL
de extracto fluido, 4-6 gotas de esencia, 1-2 cápsulas de 50 mg, 0.1-0.4 g en supositorios.
Tópicamente se aplican inhalaciones húmedas y aerosoles para tratar afecciones
respiratorias. Por sus propiedades antisépticas y cicatrizantes la infusión y esencia en
linimento y pomadas están indicadas para tratar heridas, tinea y dolores reumáticos; la
cataplasma se aplica en los abscesos varias veces al día.
Por su acción antiséptica puede combinarse con eucalipto, nance, tomillo y
zarzaparrilla; por su acción digestiva con anís, hierbabuena, manzanilla y pericón; por su
acción emenagoga con Altamira, borraja, manzanilla y pericón; por su acción
expectorante con hierbabuena, eucalipto, marrubio, orozus, sauco y tomillo.
II.4 LAUREL
Figura No. 14 Laurel (Litsea glaucescens HBK)
Nombre científico
El nombre completo de las tres especies de laurel que hay en Guatemala son los
siguientes: Litsea glaucescens HBK., Litsea guatemalensis Mez., Litsea neesiana
(Schauer) Hemsl.
Sinonimias
Litsea acuminatissima Lundell, Litsea matudau Lundell; Tetranthera
glaucescens var. subsolitaria Maissn.
Otros nombres populares
Aguarel, laurelillo, dpac-tzé, sufricalla, zit-zuch.
Descripción botánica
Litsea glaucescens es un árbol de 3-12 m de alto, ramas glabras. Hojas coriáceas,
peciolos 18 mm de largo, lanceoladas, peninervadas. Inflorescencia en racimos axilares,
4-9 flores unisexuales. Fruto en drupa, negro, 7-9 mm de diámetro, rodeado por una
cúpula.
Litsea guatemalensis es un árbol pequeño hasta 6 m de alto, ramas delgadas,
cafés. Hojas coriáceas, peciolo 1.5 cm de largo, elíptico-lanceoladas, 8 cm de largo,
agudas en la base, lustrosas, glabras. Flores axilares, pedúnculo simple, solitarias, 15 mm
de largo, 5-11 flores; brácteas de involucro deciduo; filamentos glabros (Cáceres, 1996).
Hábitat
Litsea glaucescens es nativo de México a Centro América; en Guatemala se ha
descrito en Alta Verapaz, Baja Verapaz, Huehuetenango, Quetzaltenango, San Marcos y
Zacapa. Litsea guatemalensis es endémico de Guatemala, crece en bosques abiertos de
pino y matorrales de 1500-3150 msnm; se ha descrito en Chimaltenango, Guatemala,
Jalapa, Sacatepéquez y Sololá (Cáceres, 1996).
Historia
Género de más de 100 especies, unas 12 de América, en Guatemala se han
descrito tres especies nativas que se usan indistintamente como laurel (Litsea
glaucescens, Litsea neesiana y Litsea guatemalensis). Hernández en 1790 la menciona
con el nombre nahuatl Ecapátlli o medicina del viento y describe alguna de sus
propiedades medicinales.
Las hojas de las tres especies tienen olor muy parecido al del laurel europeo
(Laurus nobilis), “porque tienen componentes químicos en común entre ellos se
encuentra el terpinen-4-ol” (Tucker, 1992), atribuyéndole propiedades similares. El laurel
europeo se cultiva y usa medicinalmente desde los griegos y romanos; sus hojas eran las
guirnaldas que se daban a los ganadores de las olimpiadas (Cáceres, 1996).
Agricultura
Se obtiene principalmente por recolección en los campos de crecimiento silvestre
en las regiones frías y montañosas del altiplano del país. Si bien es una planta
relativamente frecuente en el país, raramente se encuentra en forma abundante en una
localidad determinada. Se recomienda su conservación o cuando menos su manejo en las
regiones de crecimiento silvestre. Se propaga por semilla, no existen cultivos establecidos
en el país. Florea de febrero a junio, las hojas y flores se colectan hacia finales de la
floración y se secan a la sombra.
En cuanto a Laurus nobilis, se propaga con dificultad por semillas o estacas que
enraizan a las 6-9 meses. Las hojas se colectan en la mañana en cualquier época del año,
se secan a la sombra durante 12-15 días con algún peso encima para que no se arruguen.
Usos medicinales atribuidos
Para su uso por la población se usan indistintamente las tres especies.
El cocimiento de hojas por vía oral se usa para el tratamiento de afecciones
respiratorias (amigdalitis, males de la garganta, tos, tos ferina) y gastrointestinales
(diarrea, cólico, úlcera), carencia de leche en la madre e hinchazón; por vía tópica se usa
en lavado y baños para cansancio y epilepsia.
El cocimiento de la corteza se usa para tratar mordeduras de culebras y de perros.
Tópicamente se usa en lavados y baños para cansancio, úlceras, piernas hinchadas y
epilepsia; en sahumerios se usa para parálisis.
Se le atribuye propiedad aromática, antiséptica, astringente, balsámica,
carminativa, emenagoga, emoliente, estimulante, espamolítica, febrífuga y pectoral
(Cáceres, 1996).
Otros usos populares
Las hojas aromáticas son muy empleadas como condimento en la preparación de
platillos como sopas, guisos y repostería, se usa en forma similar a Laurus nobilis. De las
hojas se extrae un aceite etéreo con aplicación en la industria de cerveza y salchichas.
Farmacología
Estudios antifúngicos demuestran que la tintura de hojas de Litsea guatemalensis
tiene moderada actividad contra C. albicans que no se confirmó; el extracto presenta
actividad insecticida contra hormigas.
Estudios farmacológicos demuestran que la infusión de hojas de Litsea
glaucescens no tienen actividad espasmolítica en dosis de 15 g/Kg en duodeno aislado de
rata (Cáceres, 1996).
Composición química
Se encuentra muy poca información sobre la composición química de las tres
especies endémicas del país. Por su olor característico similar a Laurus nobilis, se asume
que tiene un aceite esencial rico en derivados terpénicos y glicéridos de los ácidos
láurico, oleico, palmítico y linoléico. El tamizaje fitoquímico de Litsea guatemalensis
indica: alcaloides cuaternarios y no cuaternarios, saponinas, esteroles insaturados,
cardenólidos, bufadienólicos, quercitina, estibina y taraxon; el aceite esencial contienen
limoneno y citral. El aceite esencial de Litsea glaucescens contiene 1,8-cineol (22%),
sabineno (13%), terpinen-4-ol (10%), -terpineno (9%), acetato de a-terpinilo (7%),
acetato de nerilo (7%), a-pineno (5%) y ß-pineno (4%).
El análisis proximal de 100 g de hojas de Laurus nobilis contiene: 188 calorías,
agua (45.2 g), proteínas (4.2 g), grasa (1.2 g), carbohidratos totales (47.1 g), fibra (4.6 g),
ceniza (2.3 g), calcio (187 mg), fósforo (70 g), hierro (5.3 mg), carotenos (1050 µg),
tiamina (0.01 mg), riboflavina (0.21 mg), niacina (1.3 mg) y ácido ascórbico (46 mg).
(Cáceres, 1996)
Farmacognosia
La materia médica son las hojas secas, las que deben tener las características
botánicas, fisicoquímicas y organolépticas que caracterizan a la especie oficial. El aceite
esencial de Litsea glaucescens tiene el olor característico pero difiere en su composición
química, contiene 10 compuestos más que Laurus nobilis y hay 17 compuestos comunes
a ambos.
La presencia de limoneno en el aceite esencial reduce la dismenorrea por
inhibición de la biosíntesis de prostaglandina (Cáceres, 1996).
Toxicología
No se encuentran referencias sobre la toxicidad de las tres especies nativas
(Cáceres, 1996).
Indicaciones terapéuticas
Por su similitud organoléptica con Laurus nobilis y su uso popular en
alimentación y medicina, está indicado en el tratamiento de anorexia, digestión lenta,
espasmo gastrointestinal, meteorismo y bronquitis crónica. Se recomienda administrar
tres veces al día en dosis de 1-2 g /taza en infusión o 1-2 ml de tintura 1:8 con etanol
35%.
Para uso tópico se recomienda la decocción de 5 hojas / taza en el tratamiento de
estomatitis, faringitis y sinusitis, usada como colutorio, gargarismo o compresa; en
alcoholato o pomada se usa como antirreumático, pediculicida y parasiticida (Cáceres,
1996).
PARTE III
III.1 RESULTADOS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS
En el presente proyecto se realizó la obtención y caracterización de aceite esencial
y oleorresina de orégano (Lippia graveolens HBK) y dos especies de laurel (Litsea
glaucescens HBK), (Litsea guatemalensis Mez.), plantas medicinales y aromáticas
cultivadas en Guatemala.
Se realizó la obtención del aceite esencial a nivel laboratorio, utilizando el aparato
de destilación denominado Neoclevenger, por medio del método de Hidrodestilación y a
nivel piloto por medio del método de arrastre con vapor directo, a temperatura de 94 oC y
un tiempo de extracción de 2 horas.
La obtención de oleorresina se realizó utilizando el método de maceración
dinámica, a temperatura de 23°C, tiempo de maceración de 2 horas, tanto a nivel
laboratorio como planta piloto. Se varió la concentración de alcohol etílico a nivel
laboratorio, utilizando concentraciones 35, 70 y 95%.
A nivel Planta Piloto se utilizó como solvente alcohol etílico con una
concentración de 95%. Como resultado de los tratamientos establecidos en el diseño
experimental se obtuvo una serie de resultados que se presentan y discuten a
continuación.
El análisis de varianza se realizó con un nivel de significancia de 5%.
Tabla No. 3 Porcentaje de rendimiento de Aceite Esencial en función de la especie
utilizada a nivel Laboratorio.
Especie
Laurel (Litsea guatemalensis Mez.)
Laurel (Litsea glaucescens HBK)
Orégano (Lippia graveolens HBK)
Fuente: FODECYT 111-2006
Porcentaje de Rendimiento (%)
0.85
0.87
3.99
Figura No. 15 Rendimiento porcentual promedio de aceite esencial a nivel laboratorio
de dos especies de laurel (Litsea glaucescens HBK), (Litsea
guatemalensis Mez.) y una especie de orégano (Lippia graveolens
HBK) en función del tamaño de lote utilizado.
Fuente: FODECYT 111-2006
En la Figura 15, se observa el rendimiento obtenido de aceite esencial a nivel
laboratorio. Se observa que el valor más alto obtenido es para la especie Lippia
graveolens HBK, para el que se obtuvo un valor medio de 3.99%, comparado con el
obtenido para Litsea glaucescens HBK de 0.87% y para Litsea guatemalensis Mez. de
0.85%.
Se observa en las gráficas respecto a la diferencia en rendimiento de aceite
esencial entre las especies es confirmado por el análisis de varianza que se muestra en el
Anexo A, en donde se determina que sí hay diferencia significativa (P=0.001) en el
porcentaje de rendimiento de aceite esencial obtenido a nivel laboratorio en función de la
especie.
De acuerdo a la prueba de medias de Tukey, se establece que no hay diferencia
significativa en el porcentaje de rendimiento del aceite esencial para las dos especies de
laurel, porque ambas se encuentran en el mismo subconjunto y sí hay diferencia
significativa de éstas con el orégano.
Según Cáceres (1996), el valor teórico reportado para Lippia graveolens HBK es
1.8%, mientras que el valor obtenido en el presente estudio es 3.99% a nivel laboratorio y
4.29% a nivel planta piloto; lo que implica que la Lippia graveolens HBK es una planta
promisoria para industrialización en la obtención de aceite esencial.
Según Ortiz (2005), el rendimiento porcentual del aceite esencial de Litsea
guatemalensis Mez. es de 0.85%, a nivel laboratorio, utilizando materia prima
proveniente de 3 regiones de Guatemala, este valor coincide con el obtenido en el
presente estudio, de 0.85%.
Según los datos reportados por Ortiz, el rendimiento porcentual del aceite esencial
de Litsea glaucescens HBK sí presenta diferencia significativa según la región de
procedencia; para la región R1, San Bartolomé Milpas Altas, Sacatepéquez, obtuvo un
valor medio de 1.3222%, para la región R2, San Lucas Sacatepéquez, obtuvo un valor de
0.7561% y para la región 3, Matanzas San Jerónimo, Baja Verapaz, obtuvo un valor de
1.845 %. El rendimiento obtenido en el presente estudio, con materia prima proveniente
de San Miguel Dueñas, Sacatepéquez fue de 0.8733%, que coincide con el valor
reportado por Ortiz para la materia prima obtenida en la región R2, San Lucas
Sacatepéquez.
Tabla No. 4
Porcentaje de Rendimiento de Aceite Esencial en función del tamaño de
lote a nivel Planta Piloto.
Especie
Laurel (Litsea guatemalensis Mez.)
Laurel (Litsea glaucescens HBK)
Orégano (Lippia graveolens HBK)
Porcentaje de Rendimiento (%)
Tamaño de Lote (lb)
10
20
30
0.35
0.52
0.54
0.35
0.59
0.48
4.20
4.88
3.81
Fuente: FODECYT 111-2006
Figura No. 16
Diagrama de barras y gráfica de cajas y alambres de rendimiento
porcentual promedio de aceite esencial a nivel planta piloto de dos
especies de laurel (Litsea glaucescens HBK), (Litsea guatemalensis
Mez.) y una especie de orégano (Lippia graveolens HBK) en función
del tamaño de lote utilizado.
Fuente: FODECYT 111-2006
6.0000
Especie
GRÁFICA DE CAJAS Y ALAMBRES
L glauceL guatemLipp
L guatemLippia g
Lippia g
5.0000
3.0000
P
RendPP
4.0000
2.0000
1.0000
0.0000
10
20
30
Lote (lb)
Fuente: FODECYT 111-2006
En la Figura 16, se observa que el rendimiento más alto obtenido de aceite
esencial a nivel planta piloto en función del tamaño de lote, es de 4.88% es para la
especie de orégano (Lippia graveolens HBK) para un tamaño de lote de 20 lb. Al
comparar las tres especies y los tres diferentes tamaños de lote, el rendimiento más alto es
para la especie de orégano (Lippia graveolens HBK), y se obtuvo un valor medio de
4.29%, comparado con el obtenido para Litsea glaucescens HBK de 0.475% y para
Litsea guatemalensis Mez. de 0.470%.
Se observa en las gráficas respecto a la diferencia en rendimiento de aceite
esencial entre las especies es confirmado por el análisis de varianza que se muestra en el
apéndice A, en donde se determina que sí hay diferencia significativa (P=0.000) en el
porcentaje de rendimiento de aceite esencial obtenido a nivel planta piloto en función de
la especie. De acuerdo a la prueba de medias de Tukey, se establece que no hay
diferencia significativa en el porcentaje de rendimiento del aceite esencial para las dos
especies de laurel, porque ambas se encuentran en el mismo subconjunto y sí hay
diferencia significativa de éstas con el orégano.
De acuerdo al análisis de varianza no hay diferencia significativa (P=0.059) en el
rendimiento de aceite esencial obtenido a nivel planta piloto en función del tamaño de
lote y se estableció también que no hay diferencia significativa (P=0.124) en la
interacción especie-lote.
Se observa que el rendimiento de aceite esencial de laurel (Litsea guatemalensis
Mez. y Litsea glaucescens HBK) obtenido a nivel planta piloto es aproximadamente la
mitad del valor del rendimiento obtenido a nivel laboratorio; mientras que el rendimiento
de aceite esencial de Lippia graveolens HBK obtenido a nivel piloto, 4.29% es similar al
obtenido a nivel laboratorio, 3.99%.
Tabla No. 5 Índice de refracción de Aceite Esencial en función del tamaño de lote a
nivel Planta Piloto.
Especie
Laurel (Litsea guatemalensis Mez.)
Laurel (Litsea glaucescens HBK)
Orégano (Lippia graveolens HBK)
Índice de refracción
Tamaño de Lote (lb)
10
20
30
1.4813
1.4767
1.4743
1.4768
1.4742
1.4712
1.5081
1.5082
1.5084
Fuente: FODECYT 111-2006
Figura No. 17
Diagrama de barras y gráfica de cajas y alambres de índice de
refracción promedio de dos especies de laurel (Litsea glaucescens
HBK), (Litsea guatemalensis Mez.) y una especie de orégano
(Lippia graveolens HBK) en función del tamaño de lote utilizado.
Fuente: FODECYT 111-2006
1.5100
Especie
GRÁFICA
ALAMBRES
gg
GRÁFICADE
DE CAJAS
CAJAS YYALAMBRES
L glauceL guatemLipp
L guatemLippia g
Lippia g
1.4900
Refracción
Índice de Refracción
1.5000
1.4800
1.4700
10
20
30
Lote (lb)
Fuente: FODECYT 111-2006
En la Figura 17, se observa el índice de refracción del aceite esencial obtenido a
nivel planta piloto, en función del tamaño de lote. Se observa que el valor más alto
obtenido es para la especie Lippia graveolens HBK y para los tres diferentes tamaños de
lote, y se obtuvo un valor medio de 1.508, comparado con el obtenido para Litsea
glaucescens HBK de 1.474 y para Litsea guatemalensis Mez. de 1.477.
Se observa en las gráficas respecto a la diferencia en los valores de índice de
refracción entre las especies es confirmado por el análisis de varianza que se muestra en
el apéndice A, en donde se determina que sí hay diferencia significativa (P=0.000) en el
índice de refracción del aceite esencial obtenido a nivel planta piloto en función de la
especie. De acuerdo a la prueba de medias de Tukey, se establece que sí hay diferencia
significativa en el índice de refracción, ya que cada especie está en diferente subconjunto.
De acuerdo al análisis de varianza sí hay diferencia significativa (P=0.001) en el
índice de refracción del aceite esencial obtenido a nivel planta piloto en función del
tamaño de lote y se estableció también que no hay diferencia significativa (P=0.124) en la
interacción especie-lote.
Según Ortiz (2005), el valor del índice de refracción para el aceite esencial de
Litsea guatemalensis Mez. es 1.5742, a nivel laboratorio, el valor obtenido en el presente
estudio es de 1.477 y el valor de índice de refracción para el aceite esencia de Litsea
glaucescens HBK reportado por Ortiz es 1.5739 y el valor obtenido en el presente
estudio es 1.474, que coincide con el reportado por Ortiz.
Según Cáceres (1996), el valor del índice de refracción para el aceite esencial de
Lippia graveolens HBK se encuentra en el rango de 1.479-1.498; el valor obtenido en el
presente estudio es de 1.508 que coincide con el reportado por Cáceres.
Tabla No.6 Densidad de Aceite Esencial en función del tamaño de lote a nivel Planta
Piloto.
Especie
Laurel (Litsea guatemalensis Mez.)
Laurel (Litsea glaucescens HBK)
Orégano (Lippia graveolens HBK)
Densidad (g/mL)
Tamaño de Lote (lb)
10
20
30
0.9398
0.9016
0.9016
0.8929
0.8884
0.8888
0.9352
0.9176
0.9455
Fuente: FODECYT 111-2006
Figura No. 18 Diagrama de barras y gráfica de cajas y alambres de densidad promedio
(g/mL) de dos especies de laurel (Litsea glaucescens HBK), (Litsea
guatemalensis Mez.) y una especie de orégano (Lippia graveolens
HBK) en función del tamaño de lote utilizado.
Fuente: FODECYT 111-2006
0.9600
Especie
GRÁFICA DE CAJAS Y ALAMBRES
L glauceL guatemLipp
L guatemLippia g
Lippia g
Densidad
0.9400
0.9200
0.9000
0.8800
0.8600
10
20
30
Lote (lb)
Fuente: FODECYT 111-2006
En la Figura 18, se observa la densidad del aceite esencial obtenido a nivel planta
piloto, en función del tamaño de lote. Se observa que el valor más alto obtenido es para la
especie Lippia graveolens HBK y para los tres diferentes tamaños de lote, y se obtuvo un
valor medio de 0.9328 g/mL, comparado con el obtenido para Litsea glaucescens HBK
de 0.8900 g/mL y para Litsea guatemalensis Mez. de 0.9143 g/mL.
Se observa en las gráficas respecto a la diferencia en los valores de densidad entre
las especies es confirmado por el análisis de varianza que se muestra en el apéndice A, en
donde se determina que sí hay diferencia significativa (P=0.000) en la densidad del aceite
esencial obtenido a nivel planta piloto en función de la especie. De acuerdo a la prueba de
medias de Tukey, se establece que sí hay diferencia significativa en la densidad de las
tres especies estudiadas, porque cada especie está en diferente subconjunto.
De acuerdo al análisis de varianza sí hay diferencia significativa (P=0.001) en el
valor de la densidad del aceite esencial obtenido a nivel planta piloto en función del
tamaño de lote y se estableció también que sí hay diferencia significativa (P=0.002) en la
interacción especie-lote.
Según Ortiz (2005), el valor medio de la densidad del aceite esencial de Litsea
guatemalensis Mez. es de 0.8226 g/mL y no hay diferencia significativa en función de la
región de Guatemala de donde proviene la materia prima. El valor obtenido en el presente
estudio para Litsea guatemalensis Mez. de la región de Tecpán Guatemala es 0.9143
g/mL.
Según Ortiz (2005), el valor medio de la densidad del aceite esencial de Litsea
glaucescens HBK es de 0.8747 g/mL, proveniente de la región R1, San Bartolomé
Milpas Altas, el valor medio de la densidad para la región R2, San Lucas Sacatepéquez es
0.8077 g/mL y el valor medio obtenido para la densidad del aceite esencial de la región
R3, Matanzas, San Jerónimo, Baja Verapaz es de 0.8245 g/mL y sí hay diferencia
significativa en función de la región de Guatemala de donde proviene la materia prima.
El valor obtenido en el presente estudio, con materia prima proveniente de San Bartolomé
Milpas Altas es 0.8900 g/mL, que coincide con el dato reportado por Ortiz para la misma
región.
Según Cáceres (1996), el valor de la densidad para el aceite esencial de Lippia
graveolens HBK se encuentra en el rango de 0.890-0.922 g/mL, el valor medio obtenido
en el presente estudio es 0.9328 g/mL, que se encuentra en el límite superior del rango
reportado por Cáceres.
Tabla No.7 Porcentaje de rendimiento de Oleorresina en función de la concentración
de alcohol etílico utilizado a nivel Laboratorio.
Especie
Laurel (Litsea guatemalensis Mez.)
Laurel (Litsea glaucescens HBK)
Orégano (Lippia graveolens HBK)
Concentración de etanol
35%
70%
95%
14.11
14.24
18.85
9.57
15.14
18.25
9.06
27.10
39.65
Fuente: FODECYT 111-2006
Figura No. 19 Rendimiento porcentual promedio de oleorresina a nivel laboratorio de
dos especies de laurel (Litsea glaucescens HBK), (Litsea
guatemalensis Mez.) y una especie de orégano (Lippia graveolens
HBK) en función de la concentración de alcohol etílico utilizado.
Fuente: FODECYT 111-2006
En la Figura 19, se observa el rendimiento obtenido de oleorresina a nivel
laboratorio. Se observa que el valor más alto obtenido es para la especie Lippia
graveolens HBK, utilizando alcohol etílico al 95% para la que se obtuvo un valor medio
de 25.27%, comparado con el obtenido para Litsea glaucescens HBK de 15.43% y para
Litsea guatemalensis Mez. de 14.32%, independiente del tamaño de lote utilizado que se
observa en las gráficas respecto a la diferencia en rendimiento de la oleorresina obtenida
a nivel laboratorio entre las especies es confirmado por el análisis de varianza que se
muestra en el apéndice A, en donde se determina que sí hay diferencia significativa
(P=0.002) en el porcentaje de rendimiento de oleorresina obtenida a nivel laboratorio en
función de la especie.
De acuerdo a la prueba de medias de Tukey, se establece que no hay diferencia
significativa en el porcentaje de rendimiento de oleorresina para las dos especies de
laurel, porque ambas se encuentran en el mismo subconjunto y sí hay diferencia
significativa de éstas con el orégano.
Se determinó también, que sí hay diferencia significativa (P=0.000) en el
porcentaje de rendimiento de oleorresina obtenida a nivel laboratorio, en función de la
concentración del alcohol etílico utilizado.
De acuerdo a la prueba de medias de Tukey, se determinó que no hay diferencia
significativa en el rendimiento de oleorresina obtenida a nivel laboratorio, utilizando
alcohol etílico al 70% y alcohol etílico al 95%, para todas las especies y sí hay diferencia
significativa utilizando alcohol etílico al 35%, para todas las especies.
Se determina que es no hay diferencia significativa en utilizar alcohol etílico al
70% ó al 95%; siendo recomendable para obtener oleorresina tanto a nivel laboratorio
como en planta piloto utilizar alcohol etílico al 70%.
Tabla No. 8 Porcentaje de rendimiento de Oleorresina de materia prima exhausta y no
exhausta en función del tamaño de lote a nivel Planta Piloto.
Porcentaje de Rendimiento (%)
Tamaño de Lote (lb)
Especie
EXHAUSTA
NO EXHAUSTA
10
20
30
10
20
30
Laurel (Litsea guatemalensis Mez.) 5.35 6.66 3.26 4.88 4.76 4.83
Laurel (Litsea glaucescens HBK) 13.66 3.50 3.19 4.74 5.43 3.71
Orégano (Lippia graveolens HBK) 6.71 5.06 6.20 4.41 7.22 7.02
Fuente: FODECYT 111-2006
Figura No. 20 Rendimiento porcentual promedio de oleorresina a nivel planta piloto de
materia prima exhausta y no exhausta de dos especies de laurel (Litsea
glaucescens HBK), (Litsea guatemalensis Mez.) y una especie de
orégano (Lippia graveolens HBK) en función del tamaño de lote
utilizado.
Fuente: FODECYT 111-2006
En la Figura 20, se observa el rendimiento obtenido de oleorresina a nivel planta
piloto. Se observa que los valores obtenidos son muy similares a excepción del valor alto
obtenido para la especie Litsea glaucescens HBK. Sin embargo, al realizar las medias,
se obtienen valores también similares, siguientes: para la especie Lippia graveolens HBK
se obtuvo un valor medio de 6.31%, para Litsea glaucescens HBK 5.71% y para la
Litsea guatemalensis Mez. 4.96%. Se observa en las gráficas al respecto que no hay
diferencia en rendimiento de oleorresina obtenida a planta piloto entre las especies y es
confirmado por el análisis de varianza que se muestra en el apéndice A, en donde se
determina que no hay diferencia significativa (P=0.470) en el porcentaje de rendimiento
de oleorresina obtenida a nivel laboratorio en función de la especie.
De acuerdo a la prueba de medias de Tukey, se establece que no hay diferencia
significativa en el porcentaje de rendimiento de oleorresina para las tres especies, porque
todas se encuentran en el mismo subconjunto.
Se determinó también, que no hay diferencia significativa (P=0.279) en el
porcentaje de rendimiento de oleorresina obtenida a nivel planta piloto, en función de la
materia prima utilizada: exhausta y no exhausta; y se determinó que no hay diferencia
significativa (P=0.165), en función del tamaño de lote.
Figura No. 21 Gráfica de cajas y alambres de rendimiento porcentual promedio de
oleorresina a nivel planta piloto de dos especies de laurel (Litsea
glaucescens HBK), (Litsea guatemalensis Mez.) y una especie de
orégano (Lippia graveolens HBK) en función del tamaño de lote
utilizado.
Especie
20.00
L glauceL guatemLipp
L guatemLippia g
Lippia g
RenOleoPP
15.00
10.00
5.00
0.00
10
20
30
Lote (lb)
Fuente: FODECYT 111-2006
La Figura 21 se muestra la distribución de los valores del rendimiento porcentual
promedio de oleorresina obtenida a nivel planta piloto, en función del tamaño de lote
utilizado y para cada una de las especies estudiadas. Se logra observar lo establecido en el
análisis de varianza de que no existe diferencia significativa del rendimiento de
oleorresina a nivel planta piloto en función del tamaño de lote y en función de la especie.
Figura No. 22 Gráfica de cajas y alambres de rendimiento porcentual promedio de
oleorresina a nivel planta piloto de materia prima exhausta y no exhausta utilizando el
valor de la media de las tres especies: dos especies de laurel (Litsea glaucescens HBK),
(Litsea guatemalensis Mez.) y una especie de orégano (Lippia graveolens HBK) en
función del tamaño de lote utilizado.
MateriaPrima
20.00
EXAUSTA NO EXAU
NO EXAUS
RenOleoPP
15.00
10.00
5.00
0.00
10
20
30.
Lote (lb)
Fuente: FODECYT 111-2006
La Figura 22 muestra la distribución de los valores del rendimiento porcentual
promedio de oleorresina obtenida a nivel planta piloto, utilizando materia prima exhausta
y no exhausta, graficando los valores de las medias de las tres especies y en función del
tamaño de lote utilizado. Se logra observar lo establecido en el análisis de varianza de
que no existe diferencia significativa del rendimiento de oleorresina a nivel planta piloto
en función del tamaño de lote.
Figura No. 23 Gráfica de cajas y alambres de rendimiento porcentual promedio de
oleorresina a nivel planta piloto de materia prima exhausta y no
exhausta en función de la especie de dos especies de laurel (Litsea
glaucescens HBK), (Litsea guatemalensis Mez.) y una especie de
orégano (Lippia graveolens HBK).
MateriaPrima
20.00
EXAUSTA NO EXAU
NO EXAUS
15.00
RenOleoPP
7
10.00
5.00
0.00
L glauce
L guatem
Lippia g
Especie
Fuente: FODECYT 111-2006
La Figura 23 muestra la distribución de los valores del rendimiento porcentual
promedio de oleorresina obtenida a nivel planta piloto, utilizando materia prima exhausta
y no exhausta, graficando los valores de las medias de las tres especies y en función de la
especie. Se logra observar lo establecido en el análisis de varianza de que no existe
diferencia significativa del rendimiento de oleorresina a nivel planta piloto en función del
tamaño de la especie.
Tabla No. 9
Porcentaje promedio de área de los componentes presentes en aceite
esencial obtenidos a nivel planta piloto de dos especies de laurel (Litsea
guatemalensis Mez.) y (Litsea glaucescens HBK).
ESPECIE
(Litsea glaucescens HBK) (Litsea guatemalensis Mez.)
PROMEDIO
PROMEDIO
% Área
% Área
1,8-cineol
39.95
-
2
(E) nerolidol
16.90
-
3
linalol
11.18
4.98
4
trans-cariofileno
3.71
3.45
5
α-terpineno
1.66
1.41
6
α-pineno
3.09
-
7
4-terpineol
2.28
3.70
8
cis-α-bisaboleno
1.21
1.89
9
trans-dihidrocarvona
0.84
26.95
10
β-eudesmol
1.84
2.13
11
γ-terpineno
2.68
3.16
12
carvona
4.19
-
13
cis-dihidrocarvona
2.85
19.31
14
nerolidol
-
14.44
15
limoneno
-
15.34
16
dihidro-carveol
-
1.91
-
1.80
No.
Componentes
1
17 acetato de dihidrocarvilo
Fuente: FODECYT 111-2006
Figura No. 24 Porcentaje promedio de área de los componentes presentes en aceite
esencial obtenidos a nivel planta piloto de dos especies de laurel (Litsea
guatemalensis Mez.) y (Litsea glaucescens HBK).
45
40
35
30
25
20
15
Litsea glaucescens PROMEDIO
10
Litsea guatemalensis PROMEDIO
5
Componentes
1,8-cineol
(E) nerolidol
linalol
trans-cariofileno
α-terpineno
α-pineno
4-terpineol
cis-α-bisaboleno
trans-dihidrocarvona
β-eudesmol
γ-terpineno
carvona
cis-dihidrocarvona
nerolidol
limoneno
dihidro-carveol
acetato de dihidrocarvilo
0
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
Fuente: FODECYT 111-2006
Se observa en la Tabla No. 9 y Figura 7, los valores del porcentaje promedio de
área de los componentes presentes en el aceite esencial obtenido a nivel planta piloto del
aceite esencial de las especies de laurel, Litsea guatemalensis Mez. y Litsea glaucescens
HBK al analizar el aceite esencial con cromatografía de gases acoplado a espectrometría
de masas (CG-EM) para la especie de Litsea guatemalensis Mez. se identificaron los
siguientes compuestos: linalol (4.98%), limoneno (15.34%), trans-dihidrocarvona
(26.95%), cis-dihidrocarvona (19.31%), nerolidol (14.44%), trans-cariofileno (3.45%), αterpineno (1.41%), 4-terpienol (3.70%), cis-α-bisaboleno (1.89%), β-eudesmol (2.13%),
γ-terpineno (3.16%), dihidro-carveol (1.91%), acetato de dihidrocarvilo (1.80%).
Para la especie Litsea glaucescens HBK se identificaron los siguientes
compuestos: 1,8 cineol (39.95%), E-nerolidol (16.9%), linalol (11.18%), trans-cariofileno
(3.71%), carvona (4%), α-terpineno (1.66%), α-pineno (3.09%), 4-terpineol (2.28%), cisα-bisaboleno (1.21%), trans-dihidrocarvona (0.845%), β-eudesmol (1.84%), γ-terpineno
(2.68%), cis-dihidrocarvona (2.85%).
Se observa que los compuestos mayoritarios presentes en el aceite esencial de
Litsea guatemalensis Mez. son: trans-dihidrocarvona (26.95%), cis-dihidrocarvona
(19.31%), nerolidol (14.44%) y limoneno (15.34%).
Según Ortiz (2005), los componentes mayoritarios para el aceite esencial de Litsea
guatemalensis Mez. son: 1,8-cineol (53.24%), linalol (14.97%) y nerolidol (7.70%) para
la región R1, Parramos, Chimaltenango; linalol (18.16%), nerolidol (21.61%) y limoneno
(19.16%), para la región R2, San Lucas Sacatepéquez; linalol (16.72%), limoneno
(14.74%) y carvona (17.73%) para la región R3, San Antonio Aguas Calientes.
Los datos obtenidos en el presente estudio de los componentes mayoritarios en el
aceite esencial de Litsea guatemalensis Mez. son linalol, limoneno y nerolidol, con
materia prima proveniente de Tecpan, Guatemala, coinciden con los valores reportados
por Ortiz para materia prima proveniente de la Región 2, San Lucas Sacatepéquez, a
excepción de la trans-dihidrocarvona (26.95%) y cis-dihidrocarvona (19.31%) presentes
en alto porcentaje en el aceite esencial de Litsea guatemalensis Mez. en el presente
estudio; Ortiz, reporta en el aceite esencial de materia prima proveniente de la Región 1,
Parramos, Chimaltenango como componente mayoritario el 1,8-cineol (53.24%), que no
está presente en el aceite esencial obtenido de materia prima de Tecpan, Guatemala.
Valverdú (2003) reporta la composición del aceite esencial de las hojas de Litsea
guatemalensis, indicando que los componentes mayoritarios son: 1,8-cineol (26.8%), αterpineol (14.5%), linalol (10.8%) y terpinen-4-ol (6.8%), estudio realizado en México
con materia prima de la región. Se observa que la composición química del aceite
esencial de Litsea guatemalensis depende de la región de procedencia de la materia
prima.
Según Ortiz (2005), los componentes mayoritarios para el aceite esencial de Litsea
glaucescens HBK son: 1,8-cineol (62.60%), linalol (8.23%), nerolidol (5.92%), terpinen
4-ol (5.30%) y limoneno (4.62%) para la región R1, Parramos, Chimaltenango; linalol
(17.95%), nerolidol (19.52%) y limoneno (39.88%) para la Región R2, San Lucas
Sacatepéquez y 1,8-cineol (44.76%), linalol (29.77%), acetato de α-terpinilo (11.44%)
para la región R3, Matanzas, San Jerónimo, Baja Verapaz.
Tucker (1992), reporta la composición química del aceite esencial de las hojas de
Litsea glaucescens Humb., indicando que los componentes mayoritarias presentes son:
1,8-cineol (22.36%), sabineno (13.03%), terpinen 4-ol (10.09%), γ-terpineno (9.05%),
acetato de α-terpinilo (7.07%), acetato de nerilo (7.03%), con materia prima proveniente
de México.
Cáceres (1996), reporta para el aceite esencial de Litsea glaucescens: 1,8-cineol
(22%), sabineno (13%), terpinen-4-ol (10%), terpineno (9%), acetato de α-terpinilo (7%),
acetato de nerilo (7%), α-pineno (5%) y β-pineno (5%), no indica la región de
procedencia de materia prima, pero es un estudio realizado en Guatemala.
Los valores de los compuestos mayoritarios obtenidos en el presente estudio para la
especie Litsea glaucescens HBK, con materia prima obtenida en San Bartolomé Milpas
Altas Sacatepéquez: 1,8 cineol (39.95%), E-nerolidol (16.9%), linalol (11.18%),
coinciden con los datos reportados por Ortiz con materia prima obtenida de la región R1,
Parramos, Chimaltenango, reportando el 1,8-cineol está presente en un 62.60%, linalol en
un 8.23% y nerolidol 5.92%. Ortiz reporta para la región R2, San Lucas Sacatepéquez,
dos componentes mayoritarios que coinciden con el presente estudio que son linalol
(17.95%) y nerolidol (19.52%), pero reporta un porcentaje mayoritario para limoneno,
que está presente en un 39.88%, mientras que en aceite obtenido en el presente estudio no
se encontró presente el limoneno, además el componte 1,8-cineol que está presente en la
mayoría de estudios reportados aparece aquí con un valor muy bajo de 1.13%
Finalmente, para la región R3, Matanzas San Jerónimo, Baja Verapaz, Ortiz reporta que
los compuestos mayoritarios del aceite esencial son 1,8-cineol (44.76%) y linalol
(29.77%), estos valores coinciden con los obtenidos en el presente estudio para el 1,8cineol y linalol, no así para el nerolidol que está presente en un porcentaje bajo de 2.09%,
en contraposición al valor obtenido en el presente estudio de 16.9%.
Comparando los resultados con los obtenidos por Tucker (1992), coincide
únicamente con el componente de 1,8-cineol; aparece en este reporte el componente
sabineno en un porcentaje de 13%, que también es reportado por Cáceres (1996) en un
13%. Comparando los resultados con los reportados por Cáceres, se coincide únicamente
con el compuesto 1,8-cineol que Cáceres reporta con 22% y el obtenido en el presente
estudio de 39.95%.
Obteniéndose entonces que la composición química del aceite esencial de Litsea
glaucescens HBK depende de la región de proveniencia de la materia prima. Los
componentes mayoritarios del aceite esencial de Litsea glaucescens HBK que coinciden
en la mayoría de estudios realizados son: 1,8-cineol, linalol y nerolidol. Dos estudios
reportan el componente sabineno que no está presente en el aceite esencial del presente
estudio.
Tabla No. 10 Porcentaje promedio de área de los componentes presentes en aceite
esencial obtenidos a nivel planta piloto de la especie de orégano (Lippia
graveolens HBK).
Especie
No.
1
3
4
5
6
Fuente: FODECYT 111-2006
(Lippia graveolens HBK)
PROMEDIO
Componentes
% Área
timol
87.33
trans-cariofileno
1.82
p-cimeno
7.90
γ-terpineno
2.81
carvacrol
3.14
Figura No. 25 Porcentaje promedio de área de los componentes presentes en aceite
esencial obtenidos a nivel planta piloto de la especie de orégano (Lippia
graveolens HBK).
100
90
80
70
60
50
Lippia graveolens PROMEDIO
40
30
20
10
0
Componentes
timol
trans-cariofileno
p-cimeno
γ-terpineno
carvacrol
No.
1
2
3
4
5
Fuente: FODECYT 111-2006
Se observa en la Tabla No.10 y Figura 25, los valores del porcentaje promedio de
área de los componentes presentes en el aceite esencial obtenido a nivel planta piloto de
la especie Lippia graveolens HBK, al analizar dicho aceite con cromatografía de gases
acoplado a espectrometría de masas (CG-EM) para la especie se identificaron los
siguientes componentes: timol (87.33%), trans-cariofileno (1.82%), p-cimeno (7.90%),
γ-terpineno (2.81%), carvacrol (3.14%).
Cáceres (1996), reporta la composición química del aceite esencial de Lippia
graveolens HBK: timol (40-60%), p-cimeno (7.7-9.2%), 1,8-cineol (4.5-4.8%), carvacrol
(3.1-21%), γ-terpineol (3.1-3.9%), linalol (0.7-1.3%).
Los componentes mayoritarios en el aceite esencial de Lippia graveolens HBK
obtenidos en el presente estudio son: timol (87.33%), p-cimeno (7.90%), γ-terpineno
(2.81%), carvacrol (3.14%).
Los componentes mayoritarios obtenidos: timol, p-cimeno y carvacrol coinciden
con los reportados por Cáceres, observándose que el valor obtenido para el componente
timol, 87.33%, está muy por encima del reportado por Cáceres que se encuentra en un
rango de 40% a 60%; indicando que el orégano (Lippia graveolens HBK) que crece de
una manera silvestre en el bosque monte espinoso del municipio de Río Hondo, Zacapa
es una materia prima que contiene aceite esencial muy rico en timol.
Tabla No.11
Porcentaje promedio de área de los componentes presentes en oleorresina
extraída a nivel planta piloto de la especie de laurel (Litsea
guatemalensis Mez.) con materia prima exhausta y no exhausta.
ESPECIE
No.
Componentes
(Litsea guatemalensis Mez.)
NO
EXHAUSTA
PROMEDIO
PROMEDIO
% Área
% Área
EXHAUSTA
1
nerolidol
21.12
7.22
2
ácido hexadecanoico, etil éster
8.97
-
3
etil palmitato
8.41
10.73
4
β-eudesmol
7.97
4.92
5
1,6,10-dodecatrien-3-ol
7.97
-
6
ácido 9-octadenoico, etil éster
5.72
6.82
7
etil oleato
4.63
8.54
8
trans-cariofileno
2.25
1.32
9
cis-α-bisaboleno
1.59
1.69
0.55
5.087
10
etil estearato
Fuente: FODECYT 111-2006
Figura No. 26 Porcentaje promedio de área de los componentes presentes en oleorresina
extraída a nivel planta piloto de la especie de laurel (Litsea
guatemalensis Mez.) con materia prima exhausta y no exhausta.
25
20
15
NO EXHAUSTA PROMEDIO
10
EXHAUSTA PROMEDIO
5
0
Componentes
No.
ácido hexadecanoico, etil ácido 9-octadenoico, etil
éster
ester
1
2
β-eudesmol
1,6,10-dodecatrien-3-ol
nerolidol
cis-α-bisaboleno
etil palmitato
etil oleato
trans-cariofileno
etil estearato
3
4
5
6
7
8
9
10
Fuente: FODECYT 111-2006
En la Tabla 11 y Figura 26, se observa el porcentaje promedio de área de los
componentes presentes en la oleorresina extraída a nivel planta piloto de la especie de
laurel (Litsea guatemalensis Mez.) con materia prima exhausta de aceite esencial, los
componentes principales obtenidos son: ácido hexadecanoico, etil éster (8.97%), ácido 9octadenoico, etil éster (5.72%), β-eudesmol (7.97%), 1,6,10-dodecatrien-3-ol (7.97%),
nerolidol (21.12%), cis-α-bisaboleno (1.59%), etil palmitato (8.41%), etil oleato (4.63%),
trans-cariofileno (2.25%), etil estearato (0.55%).
En la oleorresina obtenida de materia prima no exhausta de aceite esencial de
Litsea guatemalensis Mez., los componentes principales obtenidos son: ácido 9octadenoico, etil éster (6.82%), β-eudesmol (4.92%), nerolidol (7.22%), cis-αbisaboleno (1.69%), etil palmitato (10.73%), etil oleato (8.54%), trans-cariofileno
(1.32%), etil estearato (5.087%).
De los componentes mayoritarios presentes en el aceite esencial de Litsea
guatemalensis Mez. son: trans-dihidrocarvona (26.95%), cis-dihidrocarvona (19.31%),
nerolidol (14.44%) y limoneno (15.34%), se observa que únicamente está presente en la
oleorresina, el nerolidol en un 21.12% en materia prima no exhausta y en un 7.22% en
materia prima exhausta. Los compuestos que están presentes sólo en las oleorresinas son:
ácido 9-octadenoico, etil ester (5.72%, no exhausta; 6.82% exhausta); β-eudesmol (7.92%
no exhausta, 4.92% exhausta), etil palmitato (8.41% no exhausta, 10.73% exhausta) y etil
oleato (4.63% no exhausta, 8.54% exhausta).
El compuesto ácido hexadecanoico, etil ester está presente en un 8.97% sólo en la
materia prima no exhausta y el etil estearato está presente en un 5.1% sólo en materia
prima exhausta. El compuesto β-eudesmol, también está presente en el aceite esencial de
Litsea guatemalensis Mez., en un porcentaje bajo de 2.13% y aparece en un 7.92% en la
oleorresina de materia prima no exhausta.
Tabla No.12 Porcentaje promedio de área de los componentes presentes en oleorresina
extraída a nivel planta piloto de la especie de laurel (Litsea glaucescens
HBK) con materia prima exhausta y no exhausta.
ESPECIE
No.
Componentes
(Litsea glaucescens HBK)
NO
EXHAUSTA
PROMEDIO
PROMEDIO
% Área
% Área
EXHAUSTA
1
ácido hexadecanoico, etil éster
24.39
-
2
9-ácido octadecenoico, etil éster
11.6
-
3
β-eudesmol
3.51
8.82
4
nerolidol
6.05
38.42
5
cis-α-bisaboleno
1.42
1.61
6
etil palmitato
5.05
2.38
7
etil oleato
3.28
-
8
timol, α-cimofenol
3.08
0.89
9
ácido octadecanoico, etil éster
3.54
6.68
Fuente: FODECYT 111-2006
Figura No. 27 Porcentaje promedio de área de los componentes presentes en oleorresina
extraída a nivel planta piloto de la especie de laurel (Litsea glaucescens
HBK) con materia prima exhausta y no exhausta.
45
40
35
30
25
20
Litsea glaucescens NO EXHAUSTA PROMEDIO
Litsea glaucescens EXHAUSTA PROMEDIO
15
10
5
0
Componentes
ácido
hexadecanoico, etil
éster
9-ácido
octadecenoico, etil
éster
β-eudesmol
nerolidol
cis-α-bisaboleno
etil palmitato
etil oleato
timol, α-cimofenol
ácido
octadecanoico, etil
éster
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Fuente: FODECYT 111-2006
En la Tabla 12 y Figura 27, se observa el porcentaje promedio de área de los
componentes presentes en la oleorresina extraída a nivel planta piloto de la especie de
laurel (Litsea glaucescens HBK) con materia prima exhausta de aceite esencial, los
componentes principales obtenidos son: ácido hexadecanoico, etil éster (24.39%), ácido
9-octadenoico, etil éster (11.60%), β-eudesmol (3.51%), nerolidol (6.05%), cis-αbisaboleno (1.42%), etil palmitato (5.05%), etil oleato (3.28%), timol (3.08%), ácido
octadecanoico, etil éster (3.54%). En la oleorresina obtenida de materia prima no
exhausta de aceite esencial, los componentes principales obtenidos son: β-eudesmol
(8.82%), nerolidol (38.42%), cis-α-bisaboleno (1.61%), etil palmitato (2.38%), timol
(0.89%), ácido octadecanoico, etil éster (6.68%).
De los compuestos mayoritarios presentes en el aceite esencial, para la especie
Litsea glaucescens HBK son: 1,8 cineol (39.95%), E-nerolidol (16.9%) y linalol
(11.18%), sólo el nerolidol está presente en la oleorresina obtenida, en un 6.05% con
materia prima no exhausta de aceite esencial y en un 38.42% en materia prima exhausta
de aceite esencial. El β-eudesmol también está presente en el aceite esencial, en
porcentaje mínimo con 1.84%, mientras que en la oleorresina está presente en un 3.51%
en materia prima no exhausta y en un 8.82% en materia prima exhausta. Se observa que
el porcentaje de nerolidol presente en la materia prima exhausta de aceite esencial,
38.42%, es alto comparado con el presente en el aceite esencial, 16.9%.
Comparando la composición química de las oleorresinas tanto de materia prima
no exhausta como exhausta para la especie Litsea glaucescens HBK, se observa que los
compuestos acido hexadecanoico, etil ester (24.39%) y 9-ácido octadecenoico, etil ester
(11.6%) sólo están presentes en la oleorresina de materia prima no exhausta.
Tabla No.13
Porcentaje promedio de área de los componentes presentes en oleorresina
extraída a nivel planta piloto de la especie de orégano (Lippia graveolens
HBK) con materia prima exhausta y no exhausta.
ESPECIE
No.
Componentes
(Lippia graveolens HBK)
NO EXHAUSTA EXHAUSTA
PROMEDIO PROMEDIO
% Área
% Área
1
4(5)-acetil-2-(2,2-dimetilpropil)
15.9
-
2
2,4-dihidroxi-3-metilacetofenona
12.04
22.26
4
timol
8.37
-
5
metil palmitato
1.73
-
6
etil palmitato
6.27
-
9
xicaina
11.13
16.56
17
β-bisaboleno
4.12
3.90
Fuente: FODECYT 111-2006
Figura No. 28 Porcentaje promedio de área de los componentes presentes en oleorresina
extraída a nivel planta piloto de la especie de orégano (Lippia graveolens
HBK) con materia prima exhausta y no exhausta.
25
20
15
10
5
Lippia graveolens NO EXHAUSTA PROMEDIO
Lippia graveolens EXHAUSTA PROMEDIO
etil palmitato
xicaina
β-bisaboleno
2
metil palmitato
1
timol
2,4-dihidroxi-3-metilacetofen
No.
4(5)-acetil-2-(2,2-dimetilpropil)
Componentes
0
4
5
6
9
17
Fuente: FODECYT 111-2006
En la Tabla 13 y Figura 28, se observa el porcentaje promedio de área de los
componentes presentes en la oleorresina extraída a nivel planta piloto de la especie
orégano (Lippia graveolens HBK) con materia prima exhausta de aceite esencial, los
componentes principales obtenidos son: 4(5)-acetil-2-(2,2-dimetilpropil (15.9%), 2,4dihidroxi-3-metilacetofenona (12.04%), timol (8.37%), metil palmitato (1.73%), etil
palmitato (6.27%), xicaina (11.13%), β-bisaboleno (4.12%). En la oleorresina obtenida de
materia prima no exhausta de aceite esencial, los componentes principales obtenidos son:
2,4-dihidroxi-3-metilacetofen (22.26%), xicaina (16.56%), β-bisaboleno (3.9%).
De los componentes mayoritarios presentes en el aceite esencial de Lippia
graveolens HBK: timol (87.33%), p-cimeno (7.90%), γ-terpineno (2.81%), carvacrol
(3.14%), únicamente el timol está presente en la oleorresina de materia prima no exhausta
de aceite esencial, en un 8.37%. Los compuestos comunes a ambas oleorresinas son: 2,4dihidroxi-3-metilacetofenona (12.04%) en la materia prima no exhausta, 22.26% materia
prima exhausta; xicaina (11.13%) materia prima exhausta, 16.56% materia prima no
exhausta); β-bisaboleno (4.12%) materia prima no exhausta, 3.9% materia prima
exhausta). Los compuestos: 4(5)-acetil-2-(2,2-dimetilpropil) (15.9%), timol (8.37%),
metil palmitato (1.73%), etil palmitato (6.27%), solo están presentes en la oleorresina de
materia prima no exhausta de aceite esencial.
PARTE IV
IV.1
CONCLUSIONES
IV.1.1 El rendimiento del aceite esencial de laurel de las dos especies (Litsea
guatemalensis Mez. y Litsea glaucescens HBK) son similares 0.85 y 0.87%
respectivamente a nivel laboratorio, que coincide con los valores reportados por
Ortiz (2005) 0.85 y 0.8733% respectivamente (Ver Resultados, Tabla No.3).
IV.1.2 El rendimiento del aceite esencial de orégano (Lippia graveolens HBK) es
3.99% a nivel laboratorio, el valor reportado en la literatura es 1.8%, el doble del
valor reportado en la literatura haciendo del orégano una especie vegetal
promisoria para industrialización de su aceite esencial (Ver Resultados, Tabla
No.3).
IV.1.3 De acuerdo a la prueba de medias de Tukey, se establece que no hay diferencia
significativa en el porcentaje de rendimiento del aceite esencial obtenido a nivel
laboratorio para las dos especies de laurel (Litsea guatemalensis Mez. y Litsea
glaucescens HBK) y si hay diferencia significativa al comparar los rendimientos
de éstos con el rendimiento del aceite esencial de orégano (Lippia graveolens
HBK).
IV.1.4 El rendimiento del aceite esencial de laurel obtenido a nivel planta piloto es de
0.475% para la especie Litsea guatemalensis Mez. y de 0.470% para la especie
Litsea glaucescens HBK y se observa que éstos valores son la mitad que los
reportados a nivel laboratorio; mientras que el rendimiento de aceite esencial de
orégano (Lippia graveolens HBK) obtenido a nivel piloto es de 4.29% y es
similar al obtenido a nivel laboratorio de 3.99%.
IV.1.5 De acuerdo al análisis de varianza no hay diferencia significativa en el
rendimiento de aceite esencial obtenido a nivel planta piloto en función del
tamaño de lote y se estableció también que no hay diferencia significativa en la
interacción especie-lote.
IV.1.6 De acuerdo a la prueba de medias de Tukey, se establece que no hay diferencia
significativa en el porcentaje de rendimiento del aceite esencial obtenido a nivel
planta piloto para las dos especies de laurel, porque ambas se encuentran en el
mismo subconjunto (Litsea guatemalensis Mez. y Litsea glaucescens HBK) y
sí hay diferencia significativa al comparar los rendimientos de éstos con el
rendimiento del aceite esencial de orégano (Lippia graveolens HBK).
IV.1.7 El valor del índice de refracción para el aceite esencial de las especies de laurel
son similares a los valores reportados en la literatura; según Ortiz (2005) para la
especie Litsea guatemalensis Mez. es de 1.5742 y para Litsea glaucescens
HBK es de 1.5739 y el valor obtenido en el presente estudio es de 1.477 y 1.474
respectivamente.
IV.1.8 El valor del índice de refracción para el aceite esencial de orégano (Lippia
graveolens HBK) en el presente estudio es de 1.508 que coincide con los valores
reportados por Cáceres (1996) en el rango de 1.479-1.498.
IV.1.8 De acuerdo a la prueba de medias de Tukey, se establece que sí hay diferencia
significativa en el índice de refracción y en la densidad de los aceites de las tres
especies estudiadas, a nivel planta piloto, porque cada especie está en diferente
subconjunto.
IV.1.9 Los compenentes mayoritarios presentes en el aceite esencial de laurel (Litsea
guatemalensis Mez.) son: trans-dihidrocarvona (26.95%), cis-dihidrocarvona
(19.31%), nerolidol (14.44%) y limoneno (15.34%). No se identificó el
componente 1,8-cineol, reportado por Ortiz (2005) en un 53.24% con materia
prima proveniente de otra región (Ver Resultados, Tabla No.9 y Figura No.24).
IV.1.10 Los valores de los componentes mayoritarios obtenidos para el aceite esencial de
de laurel (Litsea glaucescens HBK) son: 1,8 cineol (39.95%), E-nerolidol
(16.9%), linalol (11.18%), (Ver Resultados, Tabla No.9 y Figura No.24). Dos
estudios reportan el componente sabineno en un 13% (Tucker, 1992 y Cáceres
1996) que no está presente en el aceite esencial del presente estudio.
IV.1.11 Los componentes mayoritarios en el aceite esencial de orégano (Lippia
graveolens HBK) son: timol (87.33%), p-cimeno (7.90%), γ-terpineno (2.81%),
carvacrol (3.14%), el valor obtenido para timol, está muy por encima del
reportado que se encuentra en un rango de 40% a 60%; indicando que el orégano
es una materia prima que contiene aceite esencial muy rico en timol (Ver
Resultados, Tabla No.10 y Figura No.25).
IV.1.12 De acuerdo a la prueba de medias de Tukey, se determinó que no hay diferencia
significativa en el rendimiento de oleorresina obtenida a nivel laboratorio,
utilizando alcohol etílico al 70% y alcohol etílico al 95%, para todas las especies
y sí hay diferencia significativa utilizando alcohol etílico al 35%, para todas las
especies.
IV.1.13 De acuerdo a la prueba de medias de Tukey, se establece que no hay diferencia
significativa en el porcentaje de rendimiento de oleorresina a nivel planta piloto
para las tres especies, porque todas se encuentran en el mismo subconjunto.
IV.1.14 De los componentes mayoritarios del aceite esencial del laurel (Litsea
guatemalensis Mez.), únicamente está presente en la oleorresina, el nerolidol
en un 21.12% en materia prima no exhausta de aceite esencial y en un 7.22% en
materia prima exhausta de aceite esencial (Ver Resultados, Tabla No.11 y Figura
No.26).
IV.1.15 De los compuestos mayoritarios del aceite esencial para la especie de laurel
(Litsea glaucescens HBK), sólo el nerolidol está presente en la oleorresina
obtenida, en un 6.05% en oleorresina de materia prima no exhausta de aceite
esencial y en un 38.42% en materia prima exhausta de aceite esencial (Ver
Resultados, Tabla No.12 y Figura No.27).
IV.1.16 De los componentes mayoritarios del aceite esencial de orégano (Lippia
graveolens HBK), únicamente el timol está presente en la oleorresina de materia
prima no exhausta de aceite esencial, en un 8.37% (Ver Resultados, Tabla No.13
y Figura No.28).
IV.2
RECOMENDACIONES
IV.2.1 Propiciar la industrialización del orégano (Lippia graveolens HBK), una planta
promisoria porque se determinó que contiene el doble del porcentaje de aceite
esencial reportado por la literatura; además se determinó que su aceite esencial
es muy rico en timol, teniendo un 87.33 de este componente, también un valor
muy alto comparado con el reportado.
IV.2.2 Propiciar la domesticación de estas especies, porque éstas tres especies crecen en
Guatemala de una manera silvestre, a excepción del laurel (Litsea glaucescens
HBK) que ya ha sido domesticada y existe una plantación en la Finca El Hato,
San Bartolomé Milpas Altas, Sacatepéquez: manifestando los personeros de
dicha finca que es la especie más apetecida en la industria alimenticia por ser
más aromática.
IV.2.3 Ejecutar un plan educativo en las comunidades donde crece de una manera
silvestre el orégano (Lippia graveolens HBK), para que las personas utilicen
esta planta medicinal y aromática con todo el potencial que posee; las personas
desconocen todas las propiedades de la mencionada planta y no la aprovechan al
máximo.
IV.2.4 Realizar estudios sobre los productos que pueden obtenerse de plantas
medicinales y aromáticas de Guatemala, y como se ha indicado que se cuenta
con una gran biodiversidad, la cual se tiene que caracterizar y evaluar sus
posibilidades de domesticación e industrialización.
IV.2.5 Realizar la aplicación de los aceites esenciales y oleorresinas obtenidos, en
productos cosméticos, fitofarmacéuticos y alimenticios, para determinar la
calidad de los mismos, propiciando así la industrialización de estos extractos.
IV.3
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1. Arteche García, Alejandro. 1998. Fitoterapia. Editorial Masson, S.A. Tercera edición.
España. pp. 23-40.
2. Bandoni, Arnoldo. 2003. Los Recursos Vegetales Aromáticos en Latinoamérica: su
aprovechamiento industrial para la producción de aromas y sabores. CYTED
Ciencia y Tecnología para el Desarrollo. Segunda edición. Argentina. pp. 19-21,
27-31, 136-138, 141-144, 181-191, 209.
3. Boloix, Igor. 1998. 100 Plantas Medicinales, Aromáticas y Culinarias. Editorial
Servilibro. España. pp. 9-19, 183-184.
4. Cáceres, Armando. 1996. Plantas de uso medicinal en Guatemala. Editorial
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5. Centro de Comercio Internacional CCI. 1986. Aceites esenciales y oleorresinas.
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6. De Silva, Tuley. 1993. A Manual on the essential oil industry. United Nations.
Industrial Development Organization Vienna. pp. 155-163.
7. Finnemore, Horace. 1926. The Essential Oils. Editorial D. Van Nostrand Co. Estados
Unidos, 1926. pp. 17-19, 28-30, 279-281.
8. Furia, Thomas E. y Bellanca Nicoló. 1975. Fenaroli´s Handbook of Flavor
Ingredients. Volumen I. Segunda edición. Boca Ratón. CRC Press. pp. 384.
9. Guenther, Ernest. 1996. The Essentials Oils. Editorial Van Nostrand. Estados Unidos.
Vol. IV Pp. 207. Vol V. pp. 54.
10. Hamilton, Leicester F. 1981. Cálculos de Química Analítica. Editorial McGraw-Hill.
Séptima edición. México. pp.384-388.
11. Kirk, Raymond E. 1961. Enciclopedia de Tecnología Química. Tomo I. Editorial
Hispano-Americana. Primera edición. México. pp.61-81.
12. Kukinski, Claudia. 2000. Farmacognosia. Editorial OMEGA. Primera edición.
España. pp.311.
13. Kurth Baver, Dorothea: Garbe, Horst Surburg. 1990. Common Fragance and Flavors
materials. Preparation, Properties and uses. Segunda edición. Alemania. pp. 4243, 59, 112, 141, 154, 170, 173.
14. Lawless, Julia. 1992. The Encyiclopedia of Essential Oils. Editorial Element.
Inglaterra. pp.123.
15. López, Jo: Barillas, W: Gómez-Laurito: Lin, Fu. 1995. Flavonoids of Litsea
glaucescens. Plantas Medicinales 61. Universidad de Costa Rica. pp.198.
16. Martínez M., Alejandro. 2001. Aceites esenciales. Universidad de Antioquia.
Facultad Química Farmacéutica. Colombia, mayo. [email protected]
17. Ortiz Q., Cinthya. 2005. Obtención y comparación fisicoquímica a nivel laboratorio
del aceite esencial de laurel de dos diferentes especies (Litsea guatemalensis Mez.
y Litsea glaucescens HBK.) colectadas en tres diferentes lugares. Tesis de
Ingeniería Química Universidad de San Carlos de Guatemala, Facultad de
Ingeniería.
18. Parry, Ernest J. 1922. The Chemistry of Essential Oils and Artificial Perfumes.
Volumen II. Editorial Scout, Greenwood and Son. Fourth edition. Inglaterra.
pp.38-298.
19. Secondini, Olindo. 1990. Handbook of Perfumes and Flavors. Chemical Publishing
Co. Estados Unidos. Pp. 117, 124.
20. Sharapin, Nikolai. 2000. Fundamentos de Tecnología de Productos Fitoterapéuticos.
Editorial CYTED, Ciencia y Tecnología para el Desarrollo. Colombia. pp.17-25,
28-29, 101-104, 150-151, 179-183. 184-186, 247.
21. Standley, Paul C. & Steyermark, Julian. 1992. Flora of Guatemala. Fieldiana:
Botany. 24 (4): 314-317.
22. Swahn, J.O. 1991. The Lore of Spices. Crescent Book. Estados Unidos. pp. 40-45.
23. Tucker, Arthur & Maciarello, Michael J. 1992. Litsea glaucescens Humb., Bonpl. &
Kunth var. glaucescens (Lauraceae): a Mexican bay. Economic Botany 46 (1):
21-24.
24. Universidad de San Carlos de Guatemala. 1996. Manual de laboratorio de
Farmacognosia. Facultad de Ciencias Químicas y Farmacia Escuela de Química
Farmacéutica. Licda. Beatriz Eugenia Medinilla Aldana. pp.5-7, 18-19.
25. Vallverdú, C: Vila, R: Cruz, S: Cáceres, A: Cañigüeral, S. 2003. Composición del
aceite esencial de las hojas de Litsea guatemalensis. Facultad de Farmacia,
Universidad de Barcelona, Facultad de Ciencias Químicas y Farmacia,
Universidad de San Carlos de Guatemala. XII Congreso Italo-Latinoamericano de
Etnomedicina “Nuno Alvarez Pereira”. Brasil, septiembre. pp.11.
26. Wijesekera, R.O.B. 1990. Practical Manual on The Essential Oils Industry. United
Nations Industrial Development Organization. Vienna. 173 pp.
IV. 4 ANEXOS
IV.4
ANEXOS
ANEXO A
ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS
Variable dependiente: RendAceiteLab
Fuente
Especie
Error
Total corregida
Suma de
cuadrados tipo
III
19.553
2.226
Gl
2
6
21.779
8
Media
cuadrática
9.776
.371
F
26.347
Subconjuntos homogéneos
RendAceiteLab
Duncan
N
Especie
L. guate
L. glauc
Lippia g
Significación
1
3
3
3
Subconjunto
2
.8533
.8733
.969
L glauceL guatemLipp
L guatemLippia g
Lippia g
n
1.5000
IndiceRefraccion
3.9900
1.000
Especie
1.5100
1.4900
1
1.4800
1.4700
10.0
20.0
Lote
30.0
Significación
.001
Variable dependiente: IndiceRefraccion
Suma de
cuadrados
tipo III
.006
Fuente
Especie
Lote
Especie * Lote
Error
Total corregida
2
Media
cuadrática
.003
F
918.490
Significación
.000
7.55E-005
2
3.77E-005
10.860
.001
4.63E-005
6.25E-005
.007
4
18
26
1.16E-005
3.47E-006
3.333
.033
Gl
IndiceRefraccion
DHS de Tukey
N
Especie
L glaucescens
L guatemalensis
1
9
9
Lippia graveolens
Significación
9
Subconjunto
2
1.474100
3
1
1.477433
1.000
1.508256
1.000
1.000
IndiceRefraccion
DHS de Tukey
N
Lote
30.0
20.0
10.0
Significación
1
9
9
9
Subconjunto
2
1.484667
1.486378
.154
1
1.488744
1.000
Especie
0.9600
L glauceL guatemLipp
L guatemLippia g
Lippia g
0.9400
Densidad
0.9200
0.9000
0.8800
0.8600
10.0
20.0
Lote
30.0
Variable dependiente: Densidad
Suma de
cuadrados
tipo III
.008
.002
Fuente
Especie
Lote
Especie * Lote
Error
Total corregida
Gl
2
2
Media
cuadrática
.004
.001
F
46.186
10.164
Significación
.000
.001
6.486
.002
.002
4
.001
.002
.014
18
26
8.96E-005
Densidad
DHS de Tukey
N
Especie
L glaucescens
1
9
L guatemalensis
Lippia graveolens
9
Subconjunto
2
.890033
3
1
.914311
9
Significación
1.000
.932800
1.000
1.000
Densidad
DHS de Tukey
N
Lote
7.5
10.0
5.0
Significación
Subconjunto
1
9
9
9
2
.902533
.911967
.115
1
.911967
.922644
.068
Especie
6.0000
L glauceL guatemLipp
L guatemLippia g
Lippia g
5.0000
3.0000
P
RendPP
4.0000
2.0000
1.0000
0.0000
10.0
20.0
30.0
Lote
Variable dependiente: RendOleoresinaLab
Fuente
Especie
Solvente
Especie * Solvente
Error
Total corregida
Suma de
cuadrados
tipo III
871.738
1241.918
841.273
gl
2
2
4
1503.249
4458.178
Media
cuadrática
435.869
620.959
210.318
27
35
F
7.829
11.153
3.778
55.676
RendOleoresinaLab
DHS de Tukey
N
Especie
L guatemalensis
L glaucescens
Lippia graveolens
1
12
12
Subconjunto
2
14.3200
15.4275
12
1
25.2683
Significación
.930
1.000
DHS de Tukey
N
Solvente
35
70
95
Significación
1
12
12
12
Subconjunto
2
10.9150
1
18.8233
25.2775
1.000
.105
Significación
.002
.000
.014
Medias marginales estimadas de RendOleoresinaLab
Especie
40.00
Medias marginales estimadas
L glaucescens
L guatemalensis
Lippia graveolens
30.00
20.00
10.00
0.00
35
70
95
Solvente
Variable dependiente: RendPP
Fuente
Especie
Lote
Especie * Lote
Error
Total corregida
Suma de
cuadrados
tipo III
Media
cuadrática
gl
F
Significación
87.671
.850
2
2
43.836
.425
343.567
3.331
.000
.059
1.070
2.297
91.888
4
18
26
.267
.128
2.096
.124
RendPP
DHS de Tukey
N
Especie
L guatemalensis
Subconjunto
1
9
L glaucescens
9
9
Lippia graveolens
Significación
2
.470400
1
.475467
1.000
4.295478
1.000
RendPP
DHS de Tukey
Lote
30.0
20.0
10.0
Significación
N
Subconjunto
1
9
1
1.608989
9
1.634756
9
1.997600
.080
Medias marginales estimadas de RendPP
Especie
L glaucescens
L guatemalensis
Lippia graveolens
4.0000
3.0000
2.0000
estimadas
Medias marginales estimadas
5.0000
1.0000
0.0000
10.0
20.0
30.0
Lote
Especie
20.00
L glauceL guatemLipp
L guatemLippia g
Lippia g
10.00
P
RenOleoPP
15.00
5.00
0.00
10.0
20.0
Lote
30.0
MateriaPrima
20.00
EXAUSTA NO EXAU
NO EXAUS
10.00
P
RenOleoPP
15.00
5.00
0.00
10.0
20.0
30.0
Lote
MateriaPrima
20.00
EXAUSTA NO EXAU
NO EXAUS
15.00
RenOleoPP
7
10.00
5.00
0.00
L glauce
L guatem
Especie
Lippia g
Variable dependiente: RenOleoPP
Fuente
Especie
MateriaPrima
Lote
Suma de
cuadrados
tipo III
8.736
6.920
22.186
2
6.918
61.093
2
4
40.090
.789
1.250
Significación
.470
.279
11.093
2.004
.165
3.459
15.273
.625
2.760
.547
.062
2
20.045
3.622
.049
40.377
3
13.459
2.432
.101
94.081
17
5.534
285.212
33
Especie * MateriaPrima
Especie * Lote
MateriaPrima * Lote
Especie * MateriaPrima *
Lote
Error
Total corregida
2
1
Media
cuadrática
4.368
6.920
gl
RenOleoPP
DHS de Tukey
Especie
N
Subconjunto
1
1
4.9558
L guatemalensis
12
L glaucescens
Lippia graveolens
Significación
12
10
5.7050
6.3110
.380
RenOleoPP
DHS de Tukey
Lote
N
Subconjunto
30.0
20.0
1
12
10
1
4.7008
5.5150
10.0
Significación
12
6.6233
.158
F
Medias marginales estimadas de RenOleoPP
en MateriaPrima = EXAUSTA
Especie
Medias marginales estimadas
8.00
L glaucescens
L guatemalensis
Lippia graveolens
7.00
5.00
estimadas
6.00
4.00
3.00
10.0
20.0
30.0
Lote
Medias marginales estimadas de RenOleoPP
Especie
L glaucescens
L guatemalensis
Lippia graveolens
12.50
10.00
7.50
5.00
estimadas
Medias marginales estimadas
en MateriaPrima = NO EXAUSTA
2.50
10.0
20.0
10.0
Lote
Las medias no estimables no se representan
ANEXO B
FOTOGRAFÍAS DE LA EJECUCIÓN DEL PROYECTO
METODOLOGÍA EXPERIMENTAL
Figura No. 29 Materia prima de dos especies de laurel (Litsea guatemalensis Mez.),
(Litsea glaucescens HBK) y una especie de orégano (Lippia
graveolens HBK), es colocada en el secador solar de la Facultad de
Agronomía y en el secador eléctrico de flujo transversal del Laboratorio
de Investigación de Extractos Vegetales –LIEXVE-, Sección Química
Industrial del Centro de Investigaciones de Ingeniería. La materia prima
contiene un porcentaje de humedad del 59.3% es colocada en bandejas,
controlando su humedad hasta llegar a un porcentaje de menor del 12%.
Figura No. 30 Proceso de preparación de materia prima de laurel y orégano, separando
las hojas de los tallos, para obtener un mejor rendimiento en las
extracciones de aceite esencial y oleorresina, a nivel de laboratorio y a
nivel planta piloto.
Figura No. 31 Proceso de extracción a nivel laboratorio de oleorresina de las especies
de laurel (Litsea glaucescens HBK), (Litsea guatemalensis Mez.) y de
orégano (Lippia graveolens HBK).
Figura No.32 Extracción de oleorresina de la especie de orégano a nivel laboratorio, y
concentración de los extractos de oleorresina a nivel planta piloto por
medio del proceso de rotaevaporación de la especie de laurel (Litsea
guatemalensis Mez.).
Figura No. 33 Extracciones de oleorresina de dos especies de laurel (Litsea glaucescens
HBK), (Litsea guatemalensis Mez.) y una especie de orégano (Lippia
graveolens HBK), a nivel planta piloto, por medio del método de
maceración dinámica con alcohol etílico al 95%, y realización de las
concentraciones a través de rotaevaporación.
Figura No.34
Extracción de aceite esencial a nivel planta piloto.
Figura No.35 Obtención de Aceite Esencial a nivel laboratorio (Neoclevenger).
Figura No.36 Aceite esencial obtenido.
Figura No. 37 Medición de la densidad del aceite esencial obtenido.
Figura No.38 Medición del índice de refracción con el Refractómetro Fisher Scientific
PARTE V
V.1 INFORME FINANCIERO
FORMULARIO DE PRESUPUESTO GENERAL DE GASTOS EJECUTADOS
NOMBRE DEL PROYECTO
Determinacion de la calidad del aceite esencial y oleorresina obtenidos de 3 especies vegetales obtenidos de 3
especiees vegetales nativas a nivel planta piloto
No. del Proyecto:
111-2006
DESCRIPCION DEL PRESUPUESTO
SUB
DESCRIPCION
GRUPO GRUPO RENGLON
1
MONTO
MONTO DE
MONTO
EJECUTADO
CONTRAPARTIDA
TOTAL
SERVICIOS NO PERSONALES
12
PUBLICIDAD, IMPRESIÓN Y ENCUADERNACION
181
Servicios Profesionales
121
Publicacion de resultados
122
Impresión, encuadernación y reproducción
13
Q99,999.84
Q100,000.00
Q199,999.84
Q2,500.00
Q2,500.00
Q1,950.00
Q3,500.00
Q6,680.00
Q4,000.00
Q4,000.00
Q4,000.00
Q21,392.00
Q8,000.00
Q8,000.00
Q1,950.00
VIATICOS Y GASTOS CONEXOS
131
Viáticos en el exterior
133
Viáticos para adquisicion de materia prima
15
Q3,180.00
ARRENDAMIENTO Y DERECHOS
155
16
Arrendamiento de medios de transporte
MANTENIMIENTO Y REPARACION DE MAQUINARIA Y EQUIPO
163
17
Mantenimiento y reparación de maquinaria y equipo
Q17,392.00
MANTENIMIENTO Y REPARACION DE OBRAS E INSTALACIONES
174
Mantenimiento y reparación de instalaciones
176
Mantenimiento y reparación de otras obras e instalaciones
18
SERVICIOS TECNICOS Y PROFESIONALES
189
2
Analisis de laboratorio cromatografía gasesosa y liquida de alta presión
MATERIALES Y SUMINISTROS
21
ALIMENTOS Y PRODUCTOS AGROPECUARIOS
219
23
Laurel, romero y oregano
Q24,289.40
Q24,289.40
Q150.00
Q150.00
Q51.75
Q51.75
Textiles y vestuario
231
25
Suministros para filtracion en el filtro prensa (lona, manta y gasa)
PRODUCTOS DE CUERO Y CAUCHO
254
26
Artículos de caucho
PRODUCTOS QUIMICOS Y CONEXOS
261
Elementos y compuestos químicos
Q24,840.00
Q24,840.00
262
Alcohol Etilico (grado industrial)
Q6,745.00
Q6,745.00
268
Productos plásticos, nylon, vinil y pvc
Q2,280.29
Q2,280.29
Q1,441.12
Q1,441.12
27
PRODUCTOS DE MINERALES NO METALICOS
272
Neoclevenger
273
Productos de loza y porcelana
Q825.00
SUBTOTAL
3
Q183,144.40
Q825.00
Q122,000.00
Q305,144.40
PROPIEDAD, PLANTA, EQUIPO E INTANGIBLES
32
MAQUINARIA Y EQUIPO
323
Equipo médico-sanitario y de laboratorio
329
Otras maquinarias y equipos
Q39,037.25
SUBTOTAL
9
Q222,181.65
Q39,037.25
Q90,000.00
Q90,000.00
Q212,000
Q434,181.65
ASIGNACIONES GLOBALES
91
GASTOS IMPREVISTOS
Gastos de Administración 10%
TOTAL
Q26,460.00
Q11,000.00
Q37,460.00
Q248,641.65
Q223,000.00
Q471,641.65