PROYECTO MARES
EXTRACCIÓN CAFEÍNA DEL RED BULL
Isabel Cava, Ángela García, José Ginés López y María Pérez. | Física y química 3ºC
1. ORÍGEN La cafeína fue descubierta en 1819 por el químico alemán Friedrich Ferdinand Runge: fue él quien acuñó el término Kaffein, un compuesto químico presente en el café, término que pasaría posteriormente al español como cafeína. La cafeína es un alcaloide del grupo de las xantinas, sólido cristalino, blanco y de sabor amargo, que actúa como una droga psicoactiva. a) La fórmula química de la cafeína es: C8H10N4O2
b) ¿De dónde se extrae? Se encuentra en semillas como el café, el cacao, la nuez de cola (guaraná) y en las hojas del mate y del té. La cafeína se descubrió en las semillas del café en 1820. En 1838 se demostró que la teína, alcaloide descubierto en las hojas de té en 1827, era en realidad cafeína. c) Historia: Los humanos han consumido cafeína desde la Edad de Piedra. Los pueblos antiguos descubrieron que masticar la corteza y hojas de ciertas plantas tenía el efecto de aliviar la fatiga, estimular el estado de alerta y elevar el ánimo. Sólo mucho después se descubrió que el efecto de la cafeína se incrementaba al remojar tales plantas en agua caliente.
2. DESCRIPCIÓN DE LA PRÁCTICA EN EL
LABORATORIO En esta práctica de laboratorio, hemos realizado la extracción de la cafeína en diferentes bebidas. El primer día, el profesor nos explicó en qué consistía esta práctica a través de un video de extracción de cafeína, también nos envió unos apuntes en los que se explicaban los pasos para la extracción de la cafeína del café. Este trabajo ha sido realizado por grupos de 4 a 5 personas previamente elegidas por el profesor. A nosotros, nos tocó la extracción de cafeína en Red-Bull. Una vez que llegamos al laboratorio, nos protegimos con una mascarilla, unos guantes de látex y una bata científica. Se nos repartió una hoja con los materiales y pasos a seguir en esa práctica. El primer paso fue coger una probeta, a la cual le añadimos 150 ml de esta bebida, pesamos 1,5 gr de carbonato de sodio en una báscula y lo añadimos a un vaso de precipitado. Lo siguiente fue añadir al vaso de precipitado 10ml de cloroformo, el cual obtuvimos fuera del laboratorio para estar más seguros, lo estuvimos agitando durante 6 minutos, turnándonos entre nosotros.
Posteriormente, con ayuda del embudo añadimos el contenido que se encontraba en el vaso de precipitado al embudo de decantación, esperando a que se separase la mezcla. En el otro vaso de precipitado, añadimos una pequeña punta de cucharilla de sulfato sódico. El siguiente paso consistió en extraer la cafeína ya separada del embudo utilizando el método de separación líquido-líquido, sin dejar pasar la parte acuosa. Lo siguiente que hicimos fue repetir todo lo que habíamos realizado anteriormente. Y por último pesamos el Erlenmeyer vacío y finalmente, tras dejar una semana la mezcla cristalizándose, pudimos observar la cafeína. Luego, volvimos a pesar el Erlenmeyer y vimos cuánta cafeína llevaba el Red-Bull y las demás bebidas a partir de unas operaciones.
3. RESULTADOS (DATOS EN 150 ML)
• Concentración de una taza de CAFÉ: 2 tazas 0,2 gr 1 taza x x= 1x 0,2 / 2 = 0,1 gr por taza. • Concentración en una lata de COCA-COLA: 150 ml 330 ml
0.05 gr x
x= 330 x 0.05/150= 0,1 gr • Concentración de una lata de RED-BULL. 150 ml 250 ml
0,25 gr x
x= 250 x 0,25 / 150 = 0,42 gr
TABLA DE DATOS: Bebida.
Concentración (gr/l).
Concentración lata o taza.
Equivalencia.
Café
1.33
0.1 gr/ taza
1 taza
Coca-cola
0.33
0.1 gr/lata
1 taza y poco
Red-bull
1.66
0.42 gr/ lata
4.2 tazas de café o 4 coca-colas
4. EFECTOS SOBRE LA SALUD DE LA CAFEÍNA. La cafeína es la sustancia estimulante más usada en el planeta, por lo que debemos de saber cuáles son los beneficios de la cafeína sobre nuestra salud y los perjuicios que puede causar.
EFECTOS POSITIVOS: •
• •
Parece que la cafeína es un potenciador de la memoria, además de una gran ayuda cuando tenemos que estar alertas. Por ejemplo, al conducir de noche, para estudiar durante horas, al levantarnos e ir a trabajar, etc. La cafeína estimula el crecimiento del pelo y también se han encontrado evidencias de que desintoxica el hígado y limpia el colon. Después de un ejercicio intenso, la cafeína alivia el dolor de músculos o las famosas agujetas. También ayuda a aliviar los efectos de la depresión a través de un aumento de la dopamina en el cerebro.
EFECTOS NEGATIVOS: • • • • •
Insomnio. Aumento del ritmo cardíaco. Náuseas. Calambres musculares. Efectos emocionales y psicológicos como ansiedad, irritabilidad, nerviosismo.
5. CONCLUSIONES Este trabajo nos ha enseñado muchísimas cosas como, cómo es estar en un laboratorio, todo el material que se usa, toda la protección necesaria, cómo extraer la cafeína del red-Bull, etc. A todo el grupo nos gustó mucho extraer ese psicoactivo de una bebida porque nos sentimos científicos de verdad. Además, hemos tomado conciencia de la cantidad de cafeína que llevan todos los refrescos que hemos estudiado y sabemos que no debemos tomarlos por los efectos en los que hemos investigado. También, todas las clases en las que hemos realizado este trabajo nos han gustado mucho, porque han sido diferentes y muy amenas y hemos aprendido muchísimas cosas como hemos mencionado anteriormente. Sin duda, las volveríamos a repetir.
LA CAFEÍNA
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Índice 1. Origen. 1. Fórmula química. 2. De donde se extrae. 3. Historia de su utilización.
2. Descripción de la práctica de laboratorio. 1. Explicar la práctica del laboratorio. 2. Describe detalladamente lo que has hecho en el laboratorio.
3. Resultados. 4. Efectos de la cafeína. 1. Beneficiosos. 2. Perjudiciales.
5. Conclusiones.
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ORIGEN FÓRMULA QUÍMICA: La cafeína es un alcaloide. La fórmula química de la cafeína está compuesta por ocho moléculas de Carbono, diez de Hidrógeno, cuatro de Nitrógeno y dos de Oxígeno. Y dicha fórmula se escribe C8H10N4O2. Una taza de café contiene de 80 mg de café instantáneo y 125 mg de cafeína filtrada. El descafeinado debe contener una cantidad no superior al 0,3 %. DE DÓNDE SE EXTRAE: Actualmente se conocen 60 plantas de las que se puede extraer la cafeína. La cafeína esta presente en muchas plantas. Esta actúa como un pesticida natural, sobre todo, en las plantas jóvenes que están desarrollando el follaje, también tiene una función inhibidora para que no crezcan plantas cercanas y así tener mayor posibilidad de supervivencia. La cafeína es comúnmente extraída del café, té y, en menor cantidad, del cacao. La mayor fuente de cafeína es el grano de café, que es la semilla de la planta de café, con la cual se prepara el café. El contenido de cafeína varía mucho dependiendo del grano de café y su preparación. Generalmente el café tostado contiene menos cafeína. Otra de las fuentes comunes es el té. A pesar de que este tiene más cafeína, una porción típica contiene una cantidad mucho menor, ya que se prepara en una infusión más diluida. La cafeína es un ingrediente común en bebidas no alcohólicas, como en los refrescos de cola. Se ha comenzado a comercializar cafeína en pastillas.
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HISTORIA DE LA CEFAÍNA: Los humanos han consumido cafeína desde hace mucho tiempo. Los pueblos descubrieron que masticar la corteza y hojas de ciertas plantas tenía el efecto de aliviar la fatiga, estimular el estado de alerta y elevar el ánimo. Mucho después se descubrió que el efecto se incrementaba al remojar las en agua caliente. A finales del siglo XVI, el uso del café fue registrado por un europeo residente en Egipto, y se introduce su uso general en el Oriente próximo. El café era considerado una medicina. Las primeras casas de café se abrieron en Londres en 1652. Pero no se descubrió que era un polvo blanco y amargo llamado cafeína lo que provocaba está estimulación que había en el café y en otras plantas hasta 1819 por Runge.
DESCRIPCIÓN PRÁCTICA DEL LABORATORIO Lo primero se ponen las batas, mascarillas y guantes. Después se cogen los materiales necesarios para realizar el proceso de la extracción de cafeína. Como a nuestro grupo nos tocó extraer la cafeína de la Coca-Cola. Se pone la CocaCola, ya calculada mediante una probeta, se deposita en el vaso de precipitado. Se coge un vidrio de reloj y utilizando una balanza se mide 1 gramo de carbonato de sodio y se deposita en el vaso de precipitado y se disuelve con una varilla. Se coge un embudo y se pasa la Coca-Cola al embudo de decantación se asegura de que el embudo esté bien cerrado. Se mide el cloroformo que necesitamos con una probeta y se echa en el embudo de decantación. Se agita lo que hay dentro del embudo intentando que se mezclen. Se mete el embudo de decantación en el aro que hace de soporte y se deja reposar. Cuando se vea que se forman dos capas se abre la llave del tubo para diferenciar la capa del
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cloroformo, en la que se encuentra la cafeína, y la de la Coca-Cola y se deposita en un vaso de precipitado. Se le echará una cucharada de sulfato de magnesio para que lo que quede en el vaso de precipitado de liquido lo absorba y conseguir los cristales de cafeína.
RESULTADOS
CAFÉ COCA-COLA REDBULL
CONCENTRACIÓN CONCENTRACIÓN POR LATA O TAZA 1,33 g/l 0,1 g/taza 0,33 g/l 0,11 g/lata 1,666 g/l 0,42 g/lata
EQUIVALENCIA
1 taza Una taza y poco 4,2 tazas de café o 4 Coca-colas
EFECTOS DE LA CAFEÍNA Positivos; Según muestran diversos estudios un consumo moderado de cafeína puede tener efectos positivos en el cerebro y en el rendimiento físico. Reduce la sensación de cansancio y fatiga, aumenta nuestro estado de alerta, la atención y la concentración, y en cierto modo puede mejorar nuestro estado de ánimo.
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Además, la mezcla de cafeína y glucosa que tienen algunas bebidas energéticas puede favorecer la atención, el aprendizaje y la memoria verbal. La cafeína es conocida mayormente por tener un efecto estimulante en el sistema nervioso central teniendo efectos simultáneos en los vasos sanguíneos y sistemas cardiovasculares, vías respiratorias, gastrointestinal y renal.
Negativos; La cafeína tomada en cantidades excesivas puede provocar efectos negativos, a pesar de no poder fijar una cantidad como forma excesiva el cerebro y el cuerpo lo hacen notar, ya se en forma de taquicardia, de ansiedad o temblores. Los efectos de una cantidad excesiva pueden variar, imaginemos el caso de una persona fumadora, tomando 3 o 4 cafés y 3 o 4 bebidas de cola puede sufrir estos efectos, sin embargo una persona no fumadora con menor cantidad ya puede sentirlos de forma similar. Cada persona es un mundo, por eso, no se pueden fijar efectos de una sobredosis de forma concluyente ya que no se ha hecho ningún estudio con una gran población. A pesar de eso los síntomas más desatacados son la inquietud, temblores, insomnio, dolores de cabeza, mareos, un ritmo cardíaco rápido o anormal, deshidratación, ansiedad y dependencia, esta última hace que bebas más provocando un mismo efecto cada vez mayor.
CONCLUSIONES De este trabajo hemos sacado que la cafeína es una sustancia que se a normalizado en nuestro mundo para mantenernos despiertos y que parece que no hace nada pero tiene unos efectos que pueden ser bastante graves.
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