Aceites esenciales

Aceites esenciales tecnología de alimentos III

ACEITES ESENCIALES Definición.

Los aceites esenciales son sustancias odoríferas de naturaleza oleosa encontradas prácticamente en todos los vegetales; son muy numerosos y están ampliamente distribuidos en distintas partes del mismo vegetal: en las raíces, tallos, hojas, flores y frutos. Según Briga (1962), estos aceites esenciales son componentes heterogéneos de terpenos, sesquiterpenos, ácidos, ésteres, fenoles, lactonas; todos ellos fácilmente separables ya sean por métodos químicos o físicos, como la destilación, refrigeración, centrifugación, etc.El uso de los aceites esenciales de condimentos y especias tanto en la industria de alimentos como en la industria farmacéutica es cada vez más generalizado, debido en parte a la homogeneidad del aroma y a la minimización de las posibilidades de contaminación microbiana, cuando se compara con el uso directo de tales especias y condimentos.El aceite esencial de jengibre que se utiliza en la industria de alimentos es obtenido fundamentalmente por medio de solventes orgánicos como la acetona y el hexano (McLeod & Pieris, 1984); y a pesar de que existe amplia información sobre la composición del aceite esencial de jengibre procedente del Asia y del África (Smith & Robinson, 1981), no ocurre lo mismo con el jengibre de esta parte del globo. Sakamura et al, (1985) comparó por CGEM, los componentes volátiles de clones de jengibre producidos in vitro, en dos medios de cultivo, con la del rizoma original, encontrando que los monoterpenos (geranial, 1,8-cineole, neral) representan el 63.2% en el medio B5-Gamborg, mientras que los sesquiterpenos (zingebereno, a-curcumeno) representan el 51.3% en el medio Murashige-Skoog.

Los aceites esenciales son líquidos volátiles, en su mayoría insolubles en agua, pero fácilmente solubles en alcohol, éter y aceites vegetales y minerales. Por lo general no son oleosos al tacto. Pueden agruparse en cinco clases, dependiendo de su estructura química: alcoholes, ésteres, aldehídos, cetonas y lactonas y óxidos.

Función de los aceites esenciales:

En general, la función biológica de los aceites esenciales sigue estando poco clara. Es probable que tengan un papel ecológico; como apoyo a ésta hipótesis se han establecido experimentalmente el papel de alguno de ellos como inhibidores de la germinación, protección contra los depredadores y atracción de polinizadores.

Materias primas de los aceites esenciales .

Los aceites esenciales proceden de las flores, frutos, hojas, raíces, semillas y corteza de los vegetales. El aceite de espliego, por ejemplo, procede de una flor, el aceite de pachulí, de una hoja, y el aceite de naranja, de un fruto. Los aceites se forman en las partes verdes (con clorofila) del vegetal y al crecer la planta son transportadas a otros tejidos, en concreto a los brotes en flor. Se desconoce la función exacta de un aceite esencial en un vegetal; puede ser para atraer los insectos para la polinización, o para repeler a los insectos nocivos, o puede ser simplemente un producto metabólico intermedio.

Universidad Nacional de Cajamarca Abril del 2012

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Localización de los aceites esenciales en la planta:

Se pueden encontrar localizados en diferentes partes de la planta, por ejemplo: en las hojas (albahaca, menta, romero, etc.), en las raíces (valeriana, cálamo, etc.), en la corteza (canela, sándalo, etc.), en las flores (jazmín, rosa, etc.), en la cáscara del fruto (limón, mandarina, naranja, etc.), en los frutos (anís, cardamomo, hinojo, etc.).

2.4.6 Clasificación: Los aceites esenciales se clasifican con base en diferentes criterios: consistencia, origen y naturaleza de los compuestos mayoritarios. Según la consistencia se dividen en:

Esencias fluidas: Líquidos muy volátiles a temperatura ambiente.

Bálsamos: Líquidos de consistencia espesa, poco volátiles y propensos a polimerizarse.

Flujo general para la obtención de aceites esenciales.

Materia prima

Lavado / limpieza

Oreado

Cortado

Secado

Molienda

Extracción con agua caliente y vapor

Aceite esencial y agua Purificación

Envasado Descripción del flujo.

Limpieza. Se eliminan cuidadosamente las raíces y la tierra adherida, de preferencia se utilizan cuchillos de acero inoxidables de hoja roma con el fin de separar también las escamas que cubren el rizoma.


Aceites esenciales tecnología de alimentos III Lavado. Tiene por finalidad eliminar los últimos vestigios de tierra y se realiza mediante un flujo continuo de agua potable a temperatura ambiente y luego se deja escurrir escurrir y se le da un oreado por seis (06) horas para eliminar el exceso de humedad. Cortado. Debido a que la muestra debe ser secada, se recomienda cortarlas en hojuelas de 1 cm de espesor para facilitar la operación de secado. Esto se realizó en forma manual con ayuda de cuchillos de acero inoxidable.Secado. Se realiza para facilitar el proceso de extracción y así mismo lograr un mayor tiempo de almacenaje si es que no se va a extraer de forma inmediata. En este caso se hicieron pruebas con un secador de bandejas a 60ºC, secado natural bajo el sol y secado natural bajo cobertizo.El tiempo total de secado está comprendido entre una a dos semanas y la humedad final de la materia prima varía entre 12 y 13%.Molienda. Se utilizó un molino de martillo de malla intermedia para obtener un mayor número de partículas que harán más eficiente la extracción al aumentar la superficie al contacto.

Métodos para la obtención de aceites esenciales.

Los aceites esenciales se obtienen por uno de los métodos siguientes:

Destilación en corriente de vapor Extracción con disolventes volátiles, expresión a mano o a máquina. (aceite de limón) enfleurage, proceso en el cual se utiliza grasa como disolvente.

Hoy los aceites esenciales sintéticos u obtenidos de fuentes naturales por cualquiera de esos cuatro métodos, se purifican normalmente por destilación al vacío.

Caracterización de aceites esenciales.

Cromatografía de Gases La cromatografía de gases permite separar los componentes de una muestra vaporizada en virtud de que éstos se distribuyen entre una fase gaseosa móvil y una fase estacionaria líquida o sólida contenida en una columna. La muestra que se va a analizar se lleva a la fase gaseosa y se inyecta en una de las cabezas de la columna cromatográfica. La elusión de los componentes se realiza mediante el flujo de una fase gaseosa móvil que, a diferencia de la de otros métodos cromatográficos, es inerte y no interactúa con las moléculas de las especies de la muestra; sólo las transporta a través de la columna. Existen dos tipos de cromatografía de gases: la de gas-líquido y la de gas-sólido. La primera, es la que tiene más aplicaciones en todos los campos de las ciencias y se le conoce comúnmente como cromatografía de gases. La cromatografía de gas-sólido tiene menos aplicaciones debido a que muchas moléculas reactivas o polares poseen tiempos de retención muy largos y las colas de los picos de elución no son aceptables.La cromatografía en fase gaseosa es una técnica de análisis que ofrece resoluciones excelentes con sensibilidad del orden de miligramos a picogramos. Los resultados son cuantitativos y se obtienen en un espacio de tiempo relativamente corto. Los componentes de las muestras deben ser estables a la temperatura de operación, las


Aceites esenciales tecnología de alimentos III muestras tiene que ser volátiles. La fase estacionaria es un líquido poco volátil que recubre un soporte sólido o las paredes de la columna. El mecanismo de separación se produce mediante partición de las moléculas de la muestra entre la fase estacionaria y la 10 fase móvil (líquida y gaseosa). Esta modalidad se utiliza en más del 95% de las aplicaciones de la cromatografía líquida debe solubilizar selectivamente las sustancias de la muestra, debe ser termoestable, presentar una baja volatilidad a la temperatura en la cual se realiza el análisis y ser químicamente inerte en relación con los componentes de la muestra.

Descripción de la técnica: Fase móvil: La fase móvil gaseosa proporciona un rápido equilibrio entre las fases con mayor eficiencia en la obtención de los análisis. Los gases más utilizados son: nitrógeno, helio, hidrógeno y argón. La fase móvil no debe interactuar con la fase estacionaria ni con la muestra, debe tener bajo costo, ser compatible con el detector y tener alta pureza. Para dar una mayor reproducibilidad al análisis, la saturación del gas debe ser constante y debe ser controlada a través de válvulas de aguja. Sistemas de inyección: La inyección se realiza generalmente con microjeringas que contienen la muestra. El volumen inyectado no debe superar la capacidad de la columna y entre más pequeño sea el volumen usado de la muestra mayor será la eficiencia y la reproducibilidad del análisis. La temperatura aplicada debe ser suficiente para la volatilización de la muestra. Columnas: La columna consiste en un tubo largo que contiene la fase estacionaria. Los materiales más usados son el cobre, el acero, el aluminio, el vidrio y el teflón. El material de la columna no debe interaccionar con la fase estacionaria ni con la muestra.Sistema de detectores: Las sustancias presentes en la muestra pasan a través de la columna, en donde son separadas y llegan al sistema de detección. Con relación a la selectividad, los detectores pueden ser clasificados en universales y selectivos o específicos. Los detectores universales miden la variación de una propiedad del gas de arrastre que sale de la columna mientras que los detectores específicos miden una propiedad característica de una determinada clase de sustancias. Con relación a la sensibilidad, los detectores cuya respuesta varian poco por cambios en la velocidad de flujo de la fase móvil, son llamados detectores sensibles de flujo de masa. En estos detectores la sensibilidad se define como la relación del área de pico a la masa inyectada. En los detectores sensibles a la concentración, la respuesta varía en función del flujo de la fase móvil y su sensibilidad se define como el producto del área del pico por el flujo de la fase móvil dividido por la masa inyectada.

Tamizaje fitoquimico.El tamizaje fitoquímico o “screening” fitoquímico es una de las etapas iniciales de la investigación fitoquímica, que permite determinar cualitativamente los principales grupos de constituyentes químicos presentes en una planta y, a partir de allí, orientar la extracción o fraccionamiento de los extractos para el aislamiento de los grupos de mayor 12 interés. El tamizaje fitoquímico consiste en la extracción de la planta con solventes apropiados y la aplicación de reacciones de coloración. Debe permitir la evaluación rápida con reacciones sensibles, reproducibles y de bajo costo. Los resultados del tamizaje fotoquímico constituyen únicamente una orientación y deben interpretarse en conjunto con los resultados del “screening” farmacológico.El tamizaje de la actividad citotóxica consiste en poner de manifiesto la tolerancia de los nauplios (larvas de camarón salino) a una determinada concentración del extracto,


Aceites esenciales tecnología de alimentos III fracción o compuesto en condiciones estándar previamente determinadas y verificar así que tan tóxico es el compuesto. También puede servir para dirigir el fraccionamiento bioguiado en forma rápida y simple, es una prueba útil aunque no es selectiva para ninguna molécula química y su correlación con otras actividades no ha sido bien estudiada

Caracteristicas Fisico-Quimicas de los Aceites Esenciales.

Las propiedades físico-químicas de los aceites esenciales o esencias son muy diversas, puesto que el grupo engloba substancias muy heterogéneas, de las que en la esencia de una planta, prácticamente puede encontrarse solo una (en la gaulteria hay 98-99 % de salicilato de metilo y la esencia de canela contiene más de 85 % de cinamaldehído) o más de 30 compuestos como en la de jazmín o en la de manzanilla.

El rendimiento de esencia obtenido de una planta varía de unas cuantas milésimas por ciento de peso vegetal hasta 1-3 %. La composición de una esencia puede cambiar con la época de la recolección, el lugar geográfico o pequeños cambios genéticos. En gimnospermas y angiospermas es donde aparecen las principales especies que contienen aceites esenciales, distribuyéndose dentro de unas 60 familias. Son particularmente ricas en esencias las pináceas, lauráceas, mirtáceas, labiáceas, umbelíferas, rutáceas y asteraceas. Para ilustrar las variadas estructuras que pueden encontrarse en los aceites esenciales, se verán las principales contenidas en la esencia de romero (del Rosmarinus officinalis): hay -pineno, canfeno, cineol, limoneno, alcanfor , borneol. En la esencia de menta (de Mentha piperita) se encuentra mentol, rnentona , felandreno, cadineno, limoneno, -pineno, mentolfurano, isovalerianaldehído, cariofileno etil-n-amilcarbinol e isovalerianato de metilo. En la esencia de anís (Pimpinella anisum) hay anetol (70-90 %), estragol, anisona , p-metoxifenol, eugenol, anisaldehído y vainillina. Otras substancias interesantes son: la nepetalactona (de Nepeta catoria) bisaboleno, humuleno (Humulus lupulus), vetivona (de Vetiveria zizanioides) y zerumbono (de Zingiber zerumbei).

Propiedades fisicas de los aceites esenciales :

Los aceites esenciales son líquidos a temperatura ambiente, muy raramente tienen color y su densidad es inferior a la del agua (la esencia de sasafrás o de clavo constituyen excepciones). Casi siempre dotadas de poder rotatorio, tienen un indice de refracción elevado. Solubles en alcoholes y en disolventes orgánicos habituales, son liposolubles y muy poco soluble en agua, son arrastrable por el vapor de agua.

En general, son líquidos a temperatura ambiente, su densidad es inferior a la del agua. Poseen un índice de refracción elevado y la mayoría desvían la luz polarizada.

Composición química:

Actualmente se han identificado alrededor de cuatrocientos componentes químicos constituyentes de los aceites esenciales. La mezcla compleja que integra los aceites esenciales pertenecen de manera casi exclusiva a grupos característicos distintos: el


Aceites esenciales tecnología de alimentos III grupo de los terpenos, el grupo de los compuestos derivados del fenilpropano, los terpenos originarios del ácido acético, los terpenos provenientes del ácido chi químico (aromáticos) y otros como los compuestos procedentes de la degradación de terpenos.

Los monoterpenos y sesquiterpenos son terpenos de 10 y 15 átomos de carbonos. De acuerdo con su estructura se les clasifica según el número de ciclos como acíclicos, monocíclicos, bicíclicos, etc. Algunos ejemplos de monoterpenos y sesquiterpenos son:

Monoterpenos acíclicos: linalol, nerol, geraniol.

Monoterpenos monocíclicos: p-mentano, 1,4- Cineol, 1,8-Cineol, Ascaridol.

Monoterpenoides bicíclicos: carano, cis-carano y trans-carano.

Sesquiterpenos: Farnesol, nerolidol.

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