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Taller de destilación por arrastre con vapor

De Wikiversidad
Texto alternativo para la imagen
Garagoa, Boyacá
Facultad Ecologías
Departamento Ecología de saberes
Área Química, Agroecología, Co-diseño
Nivel Entrenamiento de entrenadores (EdE)

Este ciclo de talleres los diseño Catalina Valest y Nicolás Albarracín en el marco del proyecto Conociendo la Agrobiodiversidad en Garagoa y se desarrolló de manera presencial en el municipio de Garagoa, Boyacá.

Objetivo general

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Capacitar a un grupo de estudiantes rurales sobre la bases de la destilación y la destilación por arrastre con vapor para poder obtener aceites esenciales.

Descripción

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La presente propuesta se da en el marco de un proyecto que busca explorar la agrobiodiversidad del municipcio de Garagoa, Boyacá. Explorando algunos procesos de transformación se decidió acercar a los estudiantes a la producción de aceites esenciales. Para esto se ha pensado los siguientes momentos:

  1. Plantas y sus propiedades.
  2. Procesos de transformación (Destilación y Extracción).
  3. Práctica en laboratorio de extracción de aceites esenciales.
  4. Montaje y puesta en marcha de equipo industrial de de extracción de aceites esenciales.
Montaje de laboratorio para destilación por arrastre con vapor.

Estos serán dos talleres virtuales para hacer un acercamiento teórico básico, seguido de un práctica de laboratorio para enteder mejor la destilación por arrastre de vapor y por último el montaje e instalación de un equipo insdutrial que permite trabajar con 2 kg de material vegetal.

Información logística

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Lugar: Institución Educativa Técnico Industrial Marco Aurelio Bernal, Garagoa, Boyacá.

Hora de inicio: 17 y 18 de octubre de 2025.

1. Plantas y sus propiedades

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Las hierbas aromáticas son plantas muy utilizadas en la cocina por sus cualidades aromáticas y condimentarias. Son cultivadas en huertos de diferente extensión. Principalmente se utilizan las hojas de las mismas, ya sean frescas, secas, o deshidratadas para cocinar y con fines terapeuticos y medicinales. Las plantas más utilizadas pertenecen, en términos generales, a tres familias botánicas:

  • Las aliáceas: ajo, cebolla, cebolleta, chalotas, etc.
  • Las apiáceas: angélica, perifollo, hinojo, perejil, etc.
  • Las lamiáceas: mejorana, melisa, menta, orégano, ajedrea, salvia, tomillo, etc.

Las hierbas aromáticas secas tienen un aroma muy fuerte y deben ser utilizadas con mesura. Por su parte, las flores aromáticas se utilizan para hacer medicamentos y colonias. Dependiendo de la planta, podemos encontrar los aceites esenciales en distintas partes de la planta:

Romero[1]

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El romero es una de las plantas aromáticas más populares en la zona mediterránea, pues este arbusto no solo se usa como ingrediente en gran cantidad de platos, sino que tiene además un buen número de propiedades medicinales beneficiosas para el organismo. Por ello, cada vez más personas optan por integrarlo en su alimentación habitual, así como usarlo para tratamientos específicos, usándolo en distintos formatos.

La planta del romero, de nombre científico Rosmarinus officinalis, presenta las siguientes características:

  • El romero es un arbusto aromático actualmente utilizado en prácticamente todo el mundo.
  • En condiciones óptimas, la planta de romero puede llegar a alcanzar alturas de hasta 2 metros, aunque lo común es que se mantenga bastante más pequeña.
  • Tiene la capacidad de ramificarse mucho al crecer, dando lugar a una masa bastante densa, y de sus tallos crecen un gran número de hojas estrechas, alargadas y pequeñas.
  • Las flores, que brotan en otoño o primavera, son de tonos blancos o morados según la variedad, siendo muy bonitas y dándole a la planta un toque de color que la hace muy válida como especie ornamental. Te contamos los Tipos de romero que existen, aquí.
  • Es una planta poco exigente con sus cuidados, que puede crecer en un amplio abanico de entornos, aunque el ideal para ella sea el clima mediterráneo.
  • Es bastante resistente tanto a las sequías como al frío.
  • Agradece recibir una buena cantidad de sol directo y los suelos ricos en materia orgánica, así como los que ofrecen un buen drenaje, pero puede llegar a adaptarse a condiciones algo adversas.

Lo más común es utilizar las hojas secas y, a veces, las flores también, en forma de infusión de romero.

La planta del romero es muy apreciada, además de por sus usos ornamentales y culinarios, por la gran cantidad de propiedades medicinales que sus principios activos le otorgan. Los principios activos del romero son:

  • Aceite esencial con borneol, alcanfor, pineno, canfeno y cineol.
  • Ácido rosmarínico.
  • Rosmaricina.
  • Flavonoides.
  • Taninos.
  • Ácido ursólico.
  • Rosmanol.

Propiedades

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Gracias a estos principios activos, entonces, ¿qué propiedades tiene el romero? Estas son las principales propiedades del romero:

  • Tónicas estimulantes.
  • Antiinflamatorias.
  • Carminativas.
  • Antioxidantes.
  • Bactericidas.
  • Fungicida.
  • Antisépticas.
  • Cicatrizante.
  • Digestivas.
  • Antiespasmódicas.
  • Aperitivas.
  • Coleréticas.
  • Colagogas.
  • Hepatoprotectoras.
  • Emenagogas.
  • Astringente.
  • Expectorante.

Verbena[2]

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Verbena, Verbena officinalis, es una planta medicinal utilizada tradicionalmente en la medicina debido a sus propiedades y beneficios para la salud. Esta hierba medicinal era comúnmente utilizada para la fiebre, problemas de hígado, dolor de cabeza, ansiedad o gripe.

La Verbena es una planta herbácea originaria de Europa. Posee hojas lanceoladas y unas flores pequeñas en tono violeta. La Verbena pertenece a la familia botánica Labiatae o Labiadas, igual que otras plantas muy conocidas por sus beneficios para la salud como el Marrubio, Mejorana, Salvia o Romero.

Es una planta curativa que se ha utilizado desde la antigüedad por diferentes culturas como los griegos o los romanos debido a que sus principios activos (como los flavonoides, mucílagos, taninos o verbenalol) otorgan a la verbena de unas propiedades muy interesantes para prevenir y mejorar algunas dolencias o enfermedades comunes.

Propiedades

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En los remedios caseros con verbena para mantener y recuperar la salud se utilizan las hojas de la planta, las cuales tienen efecto:

  • Antiespasmódico
  • Digestivo
  • Analgésico
  • Sedante
  • Expectorante
  • Antiinflamatorio
  • Hepatoprotector
  • Diaforético
  • Antianémico
  • Emenagogo
  • Tónico
  • Antireumático

2. Procesos de transformación (Destilación y Extracción).

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Conceptos clave

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Procesos de separación

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En química, un proceso de separación se usa para transformar una mezcla de sustancias en dos o más productos distintos. Los productos separados podrían diferir en propiedades químicas o algunas propiedades físicas, tales como el tamaño o tipo de cristal. Las aplicaciones de separación en el campo de la ingeniería química son muy importantes. Un buen ejemplo es el petróleo. El petróleo crudo es una mezcla de varios hidrocarburos y tiene valor en su forma natural. Sin embargo, la demanda es mayor para varios hidrocarburos purificados, tales como gas natural, gasolina, diésel, combustible de jet, aceite lubricante, asfalto, etc.

Exhibición de laboratorio de destilación: 1: Fuente de calor 2: Matraz de fondo redondo 3: Cabezal fijo 4: Termómetro / Temperatura de punto de ebullición 5: Condensador 6: Agua de enfriamiento en 7: Salida de agua de enfriamiento 8: Destilado / matraz de recepción 9: Vacío / entrada de gas 10: receptor fijo 11: control de calor 12: control de velocidad del agitador 13: agitador / placa de calentamiento 14: baño de calentamiento (aceite / arena) 15: medios de agitación, por ejemplo (imagen), virutas de ebullición o agitador mecánico 16: baño de enfriamiento.[3]

Los procesos de separación pueden ser clasificados como procesos de transferencia de masas. La clasificación puede basarse en los medios de separación, mecánico o químico. La elección de la separación depende de una evaluación de ventajas y desventajas de cada uno. Las separaciones mecánicas suelen ser favorecidas en lo posible, debido al menor costo de operación comparado con las separaciones químicas. Los sistemas que no pueden ser separados por medios puramente mecánicos (por ejemplo, el petróleo) hacen que la separación química sea la solución restante. Algunos ejemplos de procesos de separación son: Destilación, Secado, Evaporación, Absorción, Cristalización o la Extracción.

En esta página puedes encontrar un directorio con las propiedades de muchos aceites esenciales.

Destilación

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La destilación es el proceso de separar los componentes o sustancias de una mezcla líquida mediante el uso de la ebullición selectiva y la condensación. Esta resultar en una separación esencialmente completa (componentes casi puros), o puede ser una separación parcial que aumenta la concentración de los componentes seleccionados en la mezcla. En cualquier caso, el proceso explota las diferencias en la volatilidad de los componentes de la mezcla. En química industrial, la destilación es una operación unitaria de importancia prácticamente universal, pero es un proceso de separación física; no una reacción química.

Extracción

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Dependiendo de las fases invocradsa podemos tener extracciónn solido liquido o liquído-líquido.

La extracción sólido-líquido o extracción Soxhlet se utiliza para el aislamiento de compuestos presentes en un sólido, utilizando un disolvente líquido. Por ejemplo, la extracción de marihuna en alcohol o aceites, también son conocidos cómo macerados. Aunque, el extraer un compuesto de un sólido con un líquido se puede hacer, en principio, mediante una extracción sencilla y posterior filtración, sin embargo, para que este proceso fuera eficaz se necesitarían muchas etapas de extracción y filtración.[4]

Por tanto, se diseñó este equipamiento que por medio de una extracción en continuo permite aislar un compuesto dentro de un sólido mediante una técnica muy eficiente. Con el equipo Soxhlet se realizan múltiples extracciones de manera automática (en continuo), usando el mismo disolvente, el cual se evapora y condensa, recirculando en el equipo (reciclándose).

La extracción líquido-líquido, es un procedimiento o técnica de laboratorio, utilizada en química, que emplea dos disolventes inmiscibles o parcialmente miscibles (por ejemplo, agua y aceite, o éter etílico), para la separación de sustancias que presentan diferentes solubilidades en los disolventes implicados. Las fuerzas y mecanismos puestos en juego son de tipo físico, basándose la separación en procesos de distribución de los solutos entre los dos disolventes, en función de su solubilidad. En labortatorio este proceso se realiza comunmente mediante un embudo de separación.

Embudo de separación con los dos disolventes inmiscibles y el soluto parcialmente extraído.

Destilación por arrastre de vapor

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La destilación por arrastre de vapor es un tipo especial de destilación (un proceso de separación) para materiales sensibles a la temperatura como los compuestos aromáticos naturales, como los aceites esenciales. Era un método de laboratorio popular para la purificación de compuestos orgánicos.

Muchos compuestos orgánicos tienden a descomponerse a altas temperaturas sostenidas. La separación por destilación en los puntos de ebullición normales (1 atmósfera) no es una opción, por lo que se introduce agua o vapor en el aparato de destilación. El vapor de agua transporta pequeñas cantidades de los compuestos vaporizados al recipiente de condensación, donde la fase líquida condensada se separa, lo que permite una fácil recolección. Este proceso permite efectivamente la destilación a temperaturas más bajas, reduciendo el deterioro de los productos deseados. Si las sustancias a destilar son muy sensibles al calor, la destilación al vapor se puede aplicar a presión reducida, reduciendo aún más la temperatura de funcionamiento.

Actividades

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Preguntas y experimentos

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  • ¿Cómo puedo saber rapidamente si una sustancia es volatil? Pista: púedes aplicar en tu mano aceite de cocina y aceite esencial y ver con detalle que sucede.
  • ¿Cuál es la característica principal de un compuesto para usar destilación ór arraste con vapor en vez de una destilación convencional?
  • ¿Cómo puedes observar si dos sustanacias son insolubles?
  • ¿Qué sucede si agregas aceite esecnail en alcohol etílico?

Material adicional

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3. Práctica en laboratorio de extracción de aceites esenciales

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En esta actividad junto con los estudiantes montamos todo el equipo necesario para hacer la destilación por arrastre con vapor, para esto nos valimos de:

  • Dos matraces para destialción.
  • Un condensador.
  • Un embudo de decantación.
  • Quemadores Bunsen.
  • Material vegetal a destilar.
Estudiantes siguiendo el proceso de destilación por arrastre con vapor.
Estudiante separando la fase aceitosa de la acuosa después de la destilación.

Conceptos clave

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Material básico de laboratorio de química.

Embudo de separación o decantación

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Usado para separar líquidos no miscibles.

Probeta

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Usada para medir  volumen.

Vaso de precipitados

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El vaso de precipitado se utiliza para mantener y calentar líquidos. Multifuncional y esencial en el laboratorio.

Matraz redondo o balón

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El matraz redondo se utiliza calentar  sustancias que necesitan ser calentadas uniformemente. La parte inferior abombada permite que el calor se distribuya a través del líquido de manera más uniforme. Se utiliza sobre todo en experimentos de destilación.

Balón o matraz de destilación

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Es un matraz redondo con una derivación lateral que faclita la salida de los vapores producto de la destilación.

Condensador

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Usado para condensar vapores mediante el paso de un líquido refrigerante.

Soporte de anillo

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Los soportes de anillo se utilizan para sostener los artículos que son calentados. Las abrazaderas o anillos pueden ser utilizados de manera que los elementos se puedan colocar encima de la mesa de laboratorio para calentamiento mediante quemadores Bunsen u otros artículos.

Quemador Bunsen.

Tapón

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Tapones vienen en muchos tamaños diferentes. . Los tapones pueden tener agujeros para termómetros y para otras sondas que se pueden utilizar.

Quemador o mechero Bunsen

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Es un instrumento utilizado en los laboratorios científicos para calentar, esterilizar o proceder a la combustión de muestras o reactivos químicos.

Material adicional

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4. Montaje y puesta en marcha de equipo industrial de de extracción de aceites esenciales

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Para este momento los estudaintes ya habían realizado una práctica de laboratirio y entendian a detalle como era el oporceso de destilación por arrstre con vapor. De esta manera tan solo fue necesario explicar las partes del equipo haciendo comparación con el proceso desarrollado el días anterior. Luego decidimos que ibamos a explorar la destilación con una paltna abundantes en la región que poco se usa, la Verbena: Así procedimos a recolectar y alistar el material vegetal para cargar el equipo y proceder con la destilación.

Luego procedimos con una segunda destilación con Romero para comparara el rendimiento.

Ejercicio de reconocimiento de la Agrobiodiversidad.
Carga del material vegetal en el equipo.
Aceite e hidrolato de romero en el embudo de decantación.

Conceptos clave

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Aceite Esencial

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Aceite esencial de romero.

Es una mezcla de compuestos orgánicos derivados del metabolismo secundario de las plantas. Este se extrae por procesos de separación físicos y la mayor parte de sus compuestos son volátiles. Se caracterizan por ser intensamente aromáticos, volátiles y ligeros (poco densos). Son insolubles en agua, levemente solubles en ácido acético y solubles en alcohol, grasas, ceras y aceites vegetales. Se oxidan por exposición al aire.

Equipo de destilación por arrastre con vapor.

Se trata de productos químicos intensamente aromáticos, no grasos, volátiles y ligeros (poco densos). Son insolubles en agua, levemente solubles en ácido acético y solubles en alcohol, grasas, ceras y aceites vegetales. Se oxidan por exposición al aire.

Un aceite esencial o aceite etéreo refiere a metabolitos secundarios lipófilos de las plantas y altamente volátiles que alcanzan un peso molecular por debajo de 300 unidades y que se pueden separar físicamente de otros componentes de la planta o tejidos membranosos.​​​​ El término «aceite esencial» está reservado para un «producto obtenido a partir de materia prima vegetal, ya sea por destilación con agua o vapor, o desde el epicarpio de los cítricos mediante un proceso mecánico, o por destilación seca» , es decir, únicamente por medios físicos. Por consiguiente, los aceites esenciales más disponibles en el mercado se obtienen por hidrodestilación.

Hidrolato

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El hidrolato también conocido como destilado herbal, agua floral, hidrosol, agua herbal o agua esencial, es un producto acuoso de la destilación. Explicado de la forma más sencilla posible, es el agua aromática que queda tras la destilación al vapor o la hidrodestilación de material vegetal[5]. Es terminos químicos es una suspensión coloidal (hidrosol) de aceites esenciales, así como de componentes hidrosolubles obtenidos por destilación de vapor de hierbas/de plantas. Estos destilados herbales tienen usos saborizantes, medicinales y cosméticos (en el cuidado de la piel).

Usos de aceites esenciales

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Aromaterapia

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Es una forma de medicina alternativa basada en el uso de materiales aromáticos, incluidos los aceites esenciales y otros compuestos aromáticos, con el objetivo de mejorar el bienestar psicológico, físico o espiritual.​​ Se utilizan mezclas de aceites esenciales y otros productos derivados de vegetales en aplicación tópica, interna, por inhalación o inmersión en el agua aromatizada.

Difusor de velas.

Perfumería

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Los perfumes a base de aceites esenciales además del beneficio coméstico pueden tener beneficios en la salud. Por ejemplo. el aceite de citronella demás de oler rico ayuda a controlar la ansiedad.

Aditivos para alimentos

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El uso más común es como saborizante. Los aceites de naranja y limón mson los más usados en esta industria. Actualmente se están explorando como conservantes naturales. Por ejemplo, el aceite de romero se usa como conservantes para embutidos cárnicos.

Fitosanitario

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Control de plagas en cultivos sin generar residuos no biodegradables que son perjuidciles para los humanos y el medioambiente.

Difusor de aromas.

Bienestar humano

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Se utilizan en masajes terapeúticos, se deben mezcalr con oltros aceites vehiculeres (Por ejemplo,a ceite de almendra) para estas aplicaciones. También en saunas y baños turcos.

Bienestar animal

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Se autilizan tanto para fines médicos como de bienstar en animales. Ya se comercializan mezclas florales para controlar hiperactividad y ansiedad en perros, ya que tiene un sistema olfativo más sensibles. También se utilizan en la elaboración de productos para controlar plagas o lesiones en la piel.

Perfume.

Comestología natural

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Los aceites esenciale e hidrolatos son la principal materia prima para la elaboración de jabones naturales, cremas y champus. Dependiendo de la función específica se utiliza un aceite esencial, por ejemplo, el de caléndula para la cicratización y el de romero para la caída del pelo.

Consumo humano

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No es muy recomendado por la su alta concetración de compuestos activos. Se debe hacer en dosis muy bajas y acompañado de un profesional. El aceite esencial de eucalipto se esta usando para hacer infusiones máximo 1 o 2 gotas.

Mercado de plantas y especias.
Industria farmacéutica

Industria farmacéutica

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Esta industria aisla compuestos activos a partir de un aceite esencial y a partir de estos sintetizan fármacos.

Flora colombiana.

Potenciales en Colombia

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Colombia es uno de los países más biodiversos por lo que hay infinidad de posibilidades de explorar aceites esenciales a partir de la flora endémica de este país.

HIdrolato y acete esencial en embudo de separación.






Material adicional

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Enlaces externos

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Referencias

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  1. «Propiedades del romero, para qué sirve y cómo prepararlo - Guía práctica». ecologiaverde.com. Consultado el 2025-10-20. 
  2. «Verbena, propiedades medicinales y beneficios de esta planta medicinal». ECOagricultor. 2013-04-08. Consultado el 2025-10-20. 
  3. Plantilla:Harvsp
  4. «▷ Extracción sólido-líquido (Soxhlet)». De Química. Consultado el 2025-09-08. 
  5. cmendoza (2021-05-23). «¿Qué son los hidrolatos?». EssentialOleum. Consultado el 2025-09-08.