PRCTICA N 09EXTRACION DE COLORANTE DEL ACHIOTE

I. OBJETIVOS : Obtener un colorante a partir del achiote Conocer como se obtiene achote por medio de una extraccin

II. FUNDAMENTO TERICO:Achiote:Caractersticas Generales Botnica: Arbusto o rbol pequeo perteneciente a la familia de las Bixceas, puede alcanzar de tres a seis metros de altura. Su aspecto es robusto, muy frondoso y de copa redonda con ramas que se inician aproximadamente a un metro de suelo. Tiene hojas simples, alternas, grandes, de color verde pardo con algunas vetas rojizas y de borde liso. Sus flores hermafroditas, de color blanco o rosado agrupadas en ramilletes terminales al final de las ramas. Se propaga por semillas, estacas o injertos. Su densidad de siembra promedio est entre 400 y 850 rboles por hectrea. Entran en produccin comercial a los tres o cuatro aos de edad, aunque la primera cosecha puede lograrse a los dos aos. Se adapta a los climas intertropicales a americanos, clidos y hmedos, en altitudes de 0 hasta 1200 msnm, con temperaturas entre 24C y 35C. Se produce mejor en regiones bajas (0 500 msnm) y preferiblemente tres meses de temporada seca en suelos arenosos y arcillosos.Descripcin: la fruta se presenta en racimos, de varias formas (esfrica, ovoide, elipsoidal o cnica), generalmente cubierta de espinas aunque se puede presentar sin ellas. Inmaduras, los frutos son de un color verde o morado y al madurar se vuelven de color pardo- rojizo oscuro, son dehiscentes y al madurar se separan en dos cascaras duras. Contiene de 30 a 45 semillas de 3 a 4 mm de largo, de forma cnica o piramidal, de color rojo anaranjado, cubiertas por una fina membrana blanquecina debajo de la cual, hay una capa de parnquima acuoso (bixina) que contiene un colorante.Origen y localizacin: el achiote es originario de la regin central de Amrica tropical. Se cultiva en India, Filipinas, Hawai, Mxico, pero la mayor parte se concentra en pases de Amrica Latina y el Caribe: Bolivia, Brasil, Colombia, Ecuador, Per, Costa Rica, Repblica Dominicana y Jamaica.Composicin nutricional: los principales componentes del achiote son: Resina Orellina ()materia colorante amarilla) Bixina (materia colorante roja) Aceite voltil y aceite graso

El fruto del achiote contiene:COPMPUESTOCANTIDAD

Agua11.81%

Protenas12.13%

Extracto estreo8.84%

Fibra cruda18.48%

Pentosas14.97%

Pectina0.23%

Azucares totales8.05%

Almidones11.45%

Carbohidratos totales39.91%

Taninos0.91%

Ceniza5.44%

Carotinoides totales2.30%

Las semillas de achiote contienen:COPMPUESTOCANTIDAD

Sacarosa40-45%

Celulosa3.5-5.5%

Aceites esenciales0.3-0.9%

Aceite fijo3.0%

Pigmentos4.5-5.5%

Protenas13-16%

Alfa y beta carotenoides------

Fuente:USOS: Semilla: de la semilla se extrae un colorante natural cuyo componente principal es la Bixina (acido dicarboxlico de norbixina), que se utiliza como colorante corporal, para textiles y tambin utilizado para pintura artstica. Su principal uso, es en la industria alimentaria como colorante, condimento o especia, gracias a que su toxicidad es nula, segn la Organizacin Mundial de la salud. Medicinal: Las hojas: se utilizan para la hepatitis, como afrodisacas cas antipirticas; las flores en infusin como purgante y para evitar la flema en los bebes recin nacidos.El aceite de la semilla: es astrigente, nutritivo, emoliente, antibactericida, antioxidante y expectorante.Las races: ayudan en problemas digestivosEl fruto: es anti-disentrico, diurtico, afrodisiaco, astringente, antisptico vaginal y cicatrizarse, se utiliza para las dolencias febriles, las hemorroides, para lavar infecciones superficiales, para el hgado, desordenes del estomago e inflamaciones prostticas. Ornamental: es una planta decorativa, en especial aquellos tipos que tienen capsulas de colores encendidos, pueden estar entre el rosado subido al rojo oscuro. Otros: Retoos: con los retoos jvenes de la planta se preparan bebidas en forma de te.Ramas: se obtiene un gomo que es similar a la goma arbiga.Cosmtico: el aceite de las semillas por ser emoliente y contener carotenoides con propiedades antioxidantes, se utiliza en productos para el cuidado del cuerpo (cremas, lociones y champs)Extraccin de Bixina: De las semillas del achiote (Bixa Orellana l.) se obtiene un compuesto qumico llamado bixina, materia prima de colorantes ampliamente utilizados en la industria agroalimentaria.Este procedimiento de extraccin consta de las siguientes etapas:

Extraccin: se realiza solublizando la bixina o colorante del achiote, en solucin alcalina (hidrxido de sodio), a una temperaura de 41C, por un periodo de 20 minutos.Filtracin: en esta etapa se separan loos residuos vegetales, de la solucin coloreada.Precipitacin: la bixina en solucin se insolubiliza precipitndola mediante la adicion de la solucio acida de la concentracin 20% V/V.Filtracin y lavado: la bixina solida se separa por filtracin y se lava para eliminar todos los residuos de acido que pudieran estar presentes.Secado: finalmente la bixina se seca un atemperatura de 60C hasta alcanzar un contenido de humedad del 5%.Este mtodo presenta las siguientes ventajas:a. El tiempo de extraccin es relativamente cortob. La extraccin se realiza a temperaturas controladas e inferiores a las requeridas para la degradacin de la bixina (60-70C)c. Debido a los cambios bruscos de pH la proliferacin de los microorganismos es bajad. La humedad del producto terminado es reducida.Esta tcnica de procedimiento, adems de ser eficiente,permite obtener un producto de calidad etandar; no obstante los pequeos achioteros tendran que unirse para poder montar la infraestructura necesaria y en la escala que se requiera. Estas mejoras podran brindar mayores posibilidades de comercializacin, ofrecer mejores productos a los consumidores, sino que adems se podra satisfacer la demanda.

III. MATERIALES Y REACTIVOS:

Materiales: Capilar Embudo de Bchner Papel filtro Piseta Placa metlica para cromatografa Probeta de 10 mL Probeta de 50 mL Vaso de precipitado de 100 mL Varilla de vidrioEquipos: Balanza analtica Bao de Mara Equipo de extraccin Soxhlet. Cuba cromatogrfica Equipo rota vapor Reactivos: Muestra de Achiote-------- EtanolC2H6O cido clorhdrico HCl Hidrxido de sodio NaOH

IV. PROCEDIMIENTO, datos y resultados EXPERIMENTAL:

ENSAYO N 1: EXTRACCION EN SOXHLETPesar aproximadamente 20g aproximadamente. de achiote en un cartucho de papel de filtro preparado previamente, ponerlo en el cuerpo de extractor de Soxhlet, agregar 100mL de etanol y proceder a la extraccin. Secarlo. Realizar pruebas cromatografas

Observacin:Se prepar un cartucho hecho de papel filtro (masa = 1.76 g) en la que se deposit semillas de Achiote, el cual se coloc en el interior del Soxhlet o cuerpo del extractor soxhlet, seguidamente se agreg 100 ml de etanol (solvente orgnico) y se procedi a la extraccin.El trmino de la extraccin nos dio como resultado el extracto o de color naranja oscuro, seguidamente se recuper el etanol (solvente orgnico), esta es una extraccin directa, el residuo obtenido es el producto que se llev a secar. Al finalizar el ensayo se realiz pruebas cromatogrficas.

CLCULOS:Antes de colocar al extractor de Soxhlet:Masa del cartucho = 1.76gMasa del cartucho + semilla del achiote = 21.23gMasa del achiote = 21.23g-1.76g = 19.47gVolumen del solvente = 100 mL de etanol

Despus de extraer el colorante:Masa del cartucho + semilla del achiote = 19.72gMasa del achiote ya extrada =19.72g - 1.76g = 17.96gFinalmente hallamos el porcentaje de colorante.% colorante = x100 % colorante =% colorante = 92.2%

ENSAYO 02: extraccion alcalina:Procedimiento:

Observacin: Se mezclaron 8.34g de semilla de achiote en 50 mL de NaOH al 5%, despus se le puede agregar agua, se calent aproximadamente por 20 minutos Despus de calentar se filtro, al filtrado se le agrego HCl al 20% poco a poco hasta que precipite, se necesita de mucho HCl para poder precipitar y filtrar en el embudo de Buchner, lavar y secar luego se calcula el porcentaje de colorante.Clculos:Masa del achiote antes de la extraccin = 8.34gMasa del papel de filtro en que se recepciona el colorante filtrado y secado = 0.47gMasa del papel de filtro + el colorante filtrado y secado = 1g Masa del colorante =1g - 0.47g = 0.53

Finalmente hallamos el porcentaje de colorante.% colorante = x100 % colorante =% colorante = 6.4% de colorante, esto debido la perdida de colorante al momento de filtrar.

V. CONCLUSIONES: El rendimiento del proceso de obtencin del colorante en el Soxhlet es muy bueno. En los resultados obtenidos se observ que el mayor constituyente de de la semilla de achiote (Bixa orellana) son las fibras, a las cuales se encuentra adherido el pigmento de inters. La extraccin que se realiz es directa, ya que se utilizo un solvente orgnico (etanol). La Bixina se encuentra en mayor proporcin que la Bixina en el achiote, pero esta diferencia es mnima El pigmento de las semillas de achiote contiene dos materias colorantes. Esta constituido generalmente de Bixina escasamente soluble en agua, de color rojo;y de orellin, solubles en agua de color amarillo.

VI. RECOMENDACIONES: Los ciclos que se realizan en la extraccin del achiote se hacen hasta que el ltimo ciclo posea una coloracin tenue. Es importante disolver bien los reactivos slidos antes de seguir con el siguiente paso en un ensayo, ya que las reacciones se llevan en medio acuoso. Los vasos de precipitado se utilizaron en calentamientos en bao Maria deben enfriarse previamente a temperatura ambiente antes de someterlos a bao hielo. Se debe tener cuidado en la operacin del filtrado al vaco ya que la presin sometida al kitasato por la bomba, puede ocasionar el desequilibrio de este recipiente, por lo que se debe sujetar con firmeza.

VII. BIBLIOGRAFA :

http://www.fao.org/inpho/content/documents/vlibrary/ae620s/Pfrescos/ACHIOTE.HTM http://www.semarnat.gob.mx/pfnm/Taninos.html http://html.rincondelvago.com/colorantes.html http://html.rincondelvago.com/diazotacion.html