Extracciòn de taninos

EXTRACCIÓN E IDENTIFICACION DE TANINOS Y SU USO COMO COLORANTES Universidad del Quindío Facultad de Ciencias Básicas y Tecnologías Programa de Química Presentado a: Carlos Alberto Guevara 09/09/2016 ________________________________________ Natalia Baena J. (nbaenaj@uqvirtual.edu.co), Héctor Hernández Z. (hhhernandezz@uqvirtual.edu.co), Geraldyne Sierra S. (gsierras@uqvirtual.edu.co)

RESUMEN Los taninos son compuestos polifenólicos muy astringentes que producen las plantas, se dividen en hidrolizables y condensados. La importancia de los taninos en el mundo vegetal es su capacidad de proteger las plantas. Industrialmente, y desde la antigüedad. Se han utilizado sus propiedades para curtir cueros. De acuerdo a lo anterior se realizó la extracción de taninos partiendo de raquis de plátano verde, posteriormente se evaluó su actividad de coloración en tela y en cuero obteniendo que es un colorante natural eficiente.

PALABRAS CLAVE: Taninos, Colorante natural, Raquis, Plátano verde.

ABSTRACT Tannins are astringent polyphenolic compounds that produce plants, are divided into hydrolyzable and condensed. The importance of tannins in the plant world is its ability to protect plants. Industrially, and from ancient times. Their properties have been used for tanning leather. According to the above tannin extraction based on green banana rachis it was made subsequently activity coloring in fabric and leather is evaluated obtaining an efficient natural coloring.

KEYWORDS: Tannins, natural coloring, rachis, green banana.

INTRODUCCIÓN

Los taninos o polifenoles vegetales se clasifican en dos grupos: taninos hidrolizables y taninos condensados. Los taninos condensados son conocidos como procianidinas y son polímeros aromáticos multihidroxilados, basados en una unidad flavonoide de 15 carbonos. Los mencionados anteriormente, constituyen más del 90% de la producción comercial de taninos en el mundo.

Uno de los factores principales que afectan el rendimiento de taninos en la extracción es el solvente que se utilice, existen solventes para extraer los taninos, algunos son acetona, metanol, etanol, agua, de igual forma mezcla de ellos. Un factor importante es la viabilidad de las especies vegetales como fuentes naturales de taninos.

Para evaluar el rendimiento de taninos en extractos vegetales se utilizan diferentes técnicas analíticas tales como el método Stiasny con el cual se puede estimar la cantidad de taninos condensados que reaccionan con formaldehido en medio ácido.1 El banano verde de rechazo es un residuo de cosecha, que posee un alto contenido en taninos y polifenoles y un bajo contenido en fibra y proteína. Los taninos además Cuentan con efectos benéficos para la salud debido a que poseen propiedades astringentes, antiinflamatorias, cicatrizantes, antioxidantes y antibacterianas, entre otros. Sin embargo, en altas concentraciones, puede limitar la absorción y digestibilidad de algunos nutrientes, como es el caso del hierro y las proteínas.

Tabla 1. Composición bromatológica del banano verde 2 Son entonces los taninos sustancias no nitrogenadas, de estructura polifenólica, solubles en agua, alcohol, acetona, poco solubles en éter, de sabor astringente y con la propiedad de curtir la piel, con los cuales mediante este trabajo de laboratorio realizaremos la extracción y evaluación de los taninos obtenidos del raquis de plátano verde comercial.

MATERIALES Y MÉTODOS

Materiales Tabla para picar Cuchillo Erlenmeyer Beakers Espátula

Reactivos

Molino manual Horno Balanza Caja de Petri Pipetas

Sln. Amoniacal 1% Ácisdo acético 1% Agua destilada Cuero Tela

METODOLOGÍA

Extracción del material vegetal

Evaluaciรณn de los taninos obtenidos, como colorantes En tela blanca:

En cuero:

RESULTADOS

Extracción del material vegetal En el proceso de extracción el material vegetal (raquis de plátano) se sometió a molienda y evaporación con el fin de obtener una solución rica en taninos.

La solución obtenida presentó coloración azul oscuro.

Evaluación de los taninos obtenidos, como colorantes

En tela blanca: Al realizar la evaluación de la solución obtenida, se observó que ciertamente el tratamiento realizado y los compuestos presentes en la solución cumplen con la característica de dar color o teñir.

En cuero: En el proceso realizado al cuero, se debieron utilizar reactivos muy diluidos, ya que estos modificaban significativamente la textura; pero el resultado final también fue positivo, ya que los taninos si tuvieron acción de coloración en este.

Se encontró también, que luego de que el cuero fue sometido a la coloración, se dejó secar, tomando una textura dura.

ANÀLISIS DE RESULTADOS

La coloración de la solución obtenida del proceso mecánico de extracción, pudo ser debida de acuerdo a la literatura a que los compuestos presentes reaccionaban inmediatamente con el material del molino; lo que cambiaba significativamente su coloración. “Con sales férricas da “lacas” verde negruzcas y violeta azul negruzco. Las soluciones tienen reacción ligeramente ácido y son de carácter reductor fuertemente oxidantes en contacto con el aire” Al realizar el procedimiento de tinción de la tela, se evaluaron los factores importantes de este proceso; encontrando que para que la tinción sea correcta debe inicialmente “hidrolizarse”; es decir, tratar con ácido el material a teñir; esto debido probablemente a la afinidad de los taninos con este.

Según lo reportado en la literatura la acción colorante de los taninos en el cuero se debe a que estos reaccionan con las proteínas de colágeno presentes en la piel de animal, uniéndose entre sí.

Los taninos en el cuero son colorantes eficientes, pero de baja intensidad según lo reportado.

CONCLUSIONES Para que se dé la tinción de un material con taninos, se deben ajustar las condiciones del material a teñir respecto a su interacción con los taninos.

Al realizar la evaluación de los taninos obtenidos, podemos concluir que estos si son colorantes naturales; aunque, no necesariamente de buena calidad.

Se encontró que en el proceso de coloración con taninos, además de cambiar significativamente el color también modifica la textura del material sometido a estos.

CUESTIONARIO 1.1.

Describa otros procedimientos que se utilizan para la extracción de taninos de diferentes fuentes.

Extracción de taninos presentes en el banano verde con solución metanol-agua Se tomaron 10.00 g de banano verde cortado en trozos de 0.50 cm de longitud y se sometieron a secado al vacío a temperatura de 40°C, por espacio de 15 minutos. Se colocaron en un recipiente de vidrio de 1L, 2.00 g de la muestra seca con 200 mL de una solución 1:1 de metanol-agua (100 mL de metanol + 100 mL de agua destilada). Todo el sistema se dispuso sobre un baño de hielo y se agitó con un rodete de dos palas accionado por un motor de ½ hp por 3 horas. La mezcla resultante del proceso de agitación, se centrifugó por 40 minutos a 200rpm, obteniéndose como producto de esta operación mecánica dos fases. La fase sólida conformada por el banano verde con menos contenido de polifenoles y la fase líquida formada por metanol, agua y taninos. Por último, se recolectó el sobrenadante en un recipiente con tapa y se almacenó en el refrigerador a 4°C, hasta el instante previo de su uso en la cuantificación de taninos (fracción metanólica).

Extracción de taninos presentes en el banano verde con agua Se tomaron 10.00 g de banano verde cortado en trozos de 0.50 cm de longitud y se sometieron a secado al vacío a temperatura de 40°C, por espacio de 15 minutos. Se colocaron en un recipiente de vidrio de 1L, 2.00 g de la muestra seca con 200 mL de agua. La preparación de agitó por 15 minutos con un rodete de dos palas accionado por un motor de ½ hp. Una vez terminada la fase de agitación de la muestra, ésta se colocó en la hornilla hasta ebullición por 4 horas.

Luego se dejó reposar, dejando que alcanzara la temperatura ambiente. Por último, se filtró la muestra, se recolectó el filtrado en un recipiente con tapa y se almacenó en el refrigerador a 4°C, hasta el instante previo de su uso en la cuantificación de taninos (fracción acuosa)

1.2.

Que análisis químicos son utilizados para la cuantificación de taninos.

Análisis cuantitativo de taninos La determinación del contenido de taninos en el extracto alcohólico y en el extracto acuoso, se hizo utilizando la espectrofotometría ultravioleta-visible donde las muestras fueron leídas a 700 nm y su absorbancia referida a ácido tánico. Este método se basa en la reacción de los compuestos fenólicos con el reactivo de Folin (tungstofosfomolíbdico; carbonato de sodio al 20%), el cual produce un complejo de color azul, cuya extinción es medida a 700 nm, determinando el contenido total de fenoles.

Posteriormente se utiliza una solución de gelatina al 25 % para garantizar el secuestro de los taninos, obteniéndose de la diferencia de ambas determinaciones el porcentaje de taninos reportados como ácido tánico.

1.3.

Indique 3 estructuras de sustancias de tipo aromático que se utilizan para teñir telas o cueros, e indique sus características químicas más importantes.

Las moléculas que tienen un grupo cromóforo pueden actuar como colorantes.

Los dos tipos de colorantes industriales más importantes son los azoicos y los antraquinónicos, aunque hay otros como los colorantes indólicos, de los cuales el más representativo es el índigo, de color azul, los colorantes de ftalocianina, como la ftalocianina de cobre de color turquesa muy resistente a la luz, y los derivados de triarilmetano. El principal representante de esta serie es el verde de malaquita.

La presencia en la molécula de grupos con pares de electrones no compartidos (-NH2; -OH; -NO2; -COOR, entre otros) modifica el color y la intensidad de la absorción características de un grupo cromóforo. Estos grupos, que por si mismos no confieren color, reciben el nombre de auxocrómicos. Los grupos auxocrómicos cuando son donadores de electrones (-OH, -OMe, -NH2, NHR; NR2) intensifican la absorción de luz y desplazan el máximo del espectro a mayores longitudes de onda (fotones de menor energía), esto es cambian el color a tonos azulados y verdes. Reciben el nombre de batocrómicos. Los grupos que atraen electrones (-NO2; -COOR) desplazan la absorción a longitudes de onda más cortas y el color a tonos amarillos y anaranjados y se llaman hipsocrómicos. El

color siempre aparece como consecuencia de la acción conjunta de dos agrupaciones atómicas diferentes el cromóforo y el auxocromo, si bien el cromóforo es la causa inmediata del color.

1.4.

Enumere algunos usos industriales que se les da a los taninos.

1.Curtido de pieles. · Curtido con taninos. · Recurtido 2. Química fina 3. Actividad quelante con metales. (hierro, zinc, manganeso, cobre, boro, molibdeno) Agricultura, Minería, Tratamiento de Agua y residuales.

4. Actividad plaguicida. (insectos, ácaros). Posibles vías de actuación por contacto o ingestión.

5. Resinas. Adhesivos para madera.

6. Fármacos de uso animal.

Antimicóticos, Antimicrobianos.

7. Embalajes de alimentos.

8. Colorantes para pieles.

9. Cosmetología

1.5.

A partir de las estructuras químicas de los taninos, explique su solubilidad y su capacidad para teñir.

Ácido gálico Observando la estructura básica de un tanino se puede observar que los grupos hidroxilo y grupos ácido carboxílico, dan al compuesto la característica de ser polar, por lo tanto, es soluble en agua, y no en solventes orgánicos.

Su capacidad de teñir como se ha dicho anteriormente, poseen grupos cromóforos que hace cambiar de color (teñir), la tela u objeto que se está adicionando el tanino.

1.6.

Escriba las ecuaciones quĂ­micas que representan las reacciones de los taninos con los reactivos FeCl3 y gelatina-sal.

BIBLIOGRAFÍA Valderrama J. Información tecnológica. Centro de información tecnológica. Vol 13.No 1. 2002 1

Velasquez A. Extracción de taninos presentes en banano verde. Facultad de Ingenierías de la Corporación Universitaria Lasallista<http://www.lasallista.edu.co/fxcul/media/pdf/Revista/Vol1n2/17_% 2022_Extracci%C3%B3n%20de%20taninos%20presentes%20en%20el%20ba nano%20verde.pdf> 2

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