El enigma de los murciélagos en la ciencia

Alejandro Aguirre F. [1]

[1] Universidad Central del Ecuador-Fac. Ciencias Químicas-Química de Alimentos

TODOS LOS DERECHOS RESERVADOS © Copyright 2018

Hasta principios del siglo pasado no se conocía en lo absoluto que los murciélagos pudiesen transmitir la rabia y más allá de estigmatizar a estas bellas criaturas, considero muy importante socializar y difundir sobre el impacto que pueden tener en la salud humana, de manera particular en zonas rurales de las que se conoce, son hogar de diversas especies de murciélagos. Los primeros casos de rabia transmitida por murciélagos se observaron en zonas sureñas de Brasil a la par se fueron dando a conocer múltiples casos en América Central como México; en Ecuador e incluso Estados Unidos así lo menciona Antonio Molina en su artículo: “Los enigmáticos murciélagos” publicado en la revista AMERICA CLINICA Vol. XLII Núm. 6 (Junio de 1963).

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En muchos países del mundo la incidencia de  transmisión de rabia por murciélagos es un verdadero problema de salud pública en especial, en países del continente africano, el del mar Caribe, así como diversas localidades ubicadas en las cuencas del río Amazonas, en el caso específico de México existen casos registrados en las selvas de la península de Yucatán y Chiapas. En el caso concreto del Ecuador aunque la incidencia total de los casos es un tema pendiente para las autoridades de salud, se sabe bien que en la zona litoral, principalmente en localidades ubicadas cerca de manglares como lo son las provincias de Esmeraldas (hasta la frontera con Colombia) y Manabí tienen una amplia posibilidad de registrar casos puesto que en dichos manglares e incluso residencias abandonadas habitan especies de murciélagos transmisores de la rabia.

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Sin embargo, y a juicio de Molina es imposible predecir si actualmente la transmisión de rabia llegue a representar un riesgo elevado para la sanidad pública, puesto que hasta ahora no ha sido necesario realizar campañas de exterminio de estos singulares mamíferos, pero sí debe tomarse en cuenta que la mordedura puede ser peligrosa, por lo que se recomienda que los habitantes de las comunidades en donde se han dado, avistamientos o se conozca en concreto su existencia, eviten contacto con los mismos ya que podrían poner en riesgo su salud, reiterando nuevamente que el asunto no es  malignizar o estereotipar a la imagen del murciélago, sino generar conciencia y respeto por las especies que habitan y comparten ecosistemas con nosotros, hay que recordar que los invasores de sus hábitats normalmente somos los seres humanos y que el papel de los murciélagos es fundamental en los ecosistemas, puesto que son los responsables del control de insectos así como también de otras especies de animales y plantas.

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Éstos animalitos que para muchos podrían parecer desagradables o a su vez tiernos, no dejan de ser fascinantes y enigmáticos, por siglos su imagen ha sido fuente de superstición y como es sabido, resulta imposible no relacionarlos con Drácula relato del famoso escritor irlandés Bram Stoker, novela publicada en 1897 que resultó ser un clásico de la literatura en el siglo XIX,  y que en lo que a mí respecta como escritor considero que fue un primer abordaje del papel que jugaba la mujer en la época victoriana; entorno a ese personaje (el vampiro) refiere a la tradición literaria un sin número de hechos fantásticos; en el pasado (nos referimos en especial a la Edad Media) se les atribuía poderes sobrenaturales y por esa razón, en más de una ocasión, y de forma irracional, las comunidades se han dedicado a su caza de forma ilegal reduciendo enormemente las poblaciones de murciélagos en estado libre, curiosamente las enfermedades transmitidas por mosquitos y otros insectos aumentaban en zonas en las que se practicaba la caza de estos mamíferos alados.

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El orden de los quirópteros al que los murciélagos pertenecen comprende en sí unas 2000 especies, habitan en todo el mundo y como se mencionó anteriormente pueden resultar muy útiles por consumir cantidades enormes de insectos, el único murciélago digno de ser llamado vampiro, por alimentarse de sangre es el americano V. Désmodo (Desmodus rotundus) o vampiro propiamente dicho, especie que inspirara los relatos del Conde Drácula. En los últimos años el murciélago ha sido foco de atención en otro sentido, y ese sentido es la robótica, actualmente diversos desarrolladores tratan de imitar en lo posible la sincronía de vuelo del murciélago y no solo el vuelo sino también su localización por radar, los murciélagos en su mayoría son seres nocturnos, que al tener una visión limitada ,la naturaleza los ha provisto de un sentido de ubicación por efecto magnético y ultrasonido, al ser capaces de decodificar dichas señales magnéticas producidas por la tierra y el sonido extra agudo que son capaces de captar con sus desarrollados oídos, los convierten en grandes cazadores de la noche.

La biotecnología ve en la imitación de estas virtudes una gran puerta de oportunidades para el servicio del hombre, dando una luz de esperanza en el desarrollo de equipos capaces de ayudar a personas no videntes e incluso con deficiencia de audición. Es evidente por tanto que tienen propiedades especiales con respecto a conducta, anatomía y fisiología al ser capaces de volar en plena oscuridad, evitando obstáculos en su recorrido, sin tropezar entre ellos, es una habilidad que los murciélagos no pierden aun cuando estén cegados, factor que no solo inspira a la literatura sino que da pautas para el desarrollo tecnológico que tiende a imitar a la sabia naturaleza.

A continuación un interesante clip que muestra un  robot que imita las habilidades de vuelo del murciélago,  Festo – BionicFlyingFox (English/Deutsch).

En 1920 el fisiólogo inglés Hartridge propuso por primera vez que los murciélagos capturaban a sus presas por medio del sonido, su hipótesis menciona que os murciélagos emiten frecuencias de onda de sonido muy alta, las cuales le capacitan volar con entera seguridad puesto que los ecos que retumban en las superficies le permiten trazar un verdadero mapa mental de los obstáculos presentados al frente cual si se tratase de un proyectil teledirigido.

Esquema de la ecolocalización.
Emisión de ultrasonidos (en rojo) que alcanzan el objeto (en azul) y son reflejados en forma de eco (en verde), volviendo al murciélago, que calcula la distancia (r) en base al tiempo transcurrido entre la emisión y la recepción. La dirección la deducen por la diferencia entre la llegada del eco al oído derecho y al izquierdo.

La frecuencia de los sonidos es de unas 50.000 vibraciones por cada segundo transcurrido, esto se contrasta según menciona Molina, con las 20.000 directamente perceptibles por el ser humano.

El murciélago gigante Vampyrum spectrum abunda en América Central y con alas extendidas  puede llegar a medir 75 cm de longitud; mediante experimentación se ha determinado que puede alcanzar asombrosas velocidades a través de una extensa hilera de alambres verticales y perseguir con exactitud a sus víctimas en completa oscuridad, a su vez al tener los oídos obstruidos el animal queda desorientado incluso  plena luz, así lo afirma Antonio Molina, 1963.

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Conforme los murciélagos se acercan a los obstáculos emiten sonidos ultrasónicos en rápida sucesión de unos 30 gritos por segundo. Los sonidos orientadores se producen en su laringe, que según ha determinado la anatomía animal posee más desarrollados sus músculos intrínsecos especialmente los cricotiroideos; con el mismo fin de percibir las señales de alta frecuencia, la naturaleza les ha provisto de un aparato de audición especial.

Para finalizar citaré un comentario acerca de la materia:

“Si los biólogos habrían comprendido una década antes los métodos por los cuales los murciélagos se orientan, ¿no se habría dado más pronto la invención del radar? y ¿no podríamos estar en condiciones de confeccionar los métodos acústicos de auto-orientación para ciegos?” Griffin.(Scientific American).

Comprender la naturaleza nos llevará sin duda a satisfacer y complacer todas las necesidades existentes entorno a la salud, la ciencia y la tecnología; comprenderla es sin duda una tarea muy complicada, más cuando por azar del destino una pequeña rendija entreabierta nos permite conocer tan solo un poco de la misma, estoy seguro de que ese pequeño haz  generará bienestar por generaciones; sin embargo y si continuamos atentando contra ella, es cuestión de tiempo para cuando la naturaleza nos considere innecesarios, por ello mis estimados lectores comprometámonos día a día a cuidar este nuestro único hogar y a todo cuanto habita en él.

REFERENCIAS

Antonio Molina. (Junio de 1963) “LOS ENIGMÁTICOS MURCIÉLAGOS”. América Clínica. Vol XLII. Núm. 6. pp. 302-304.

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Características de la harina de trigo y los leudantes

Espinoza B. Lesly M. (1)

Aguirre F. Alejandro A. (1)

(1) Facultad de Ciencias Químicas-Universidad Central del Ecuador- Química de Alimentos

TODOS LOS DERECHOS RESERVADOS © Copyright 2018

Características de la harina de trigo

Según menciona (Dr. Escalona , 2001) la harina de trigo  provine del cereal del genero Triticum del cual sobresalen dos especies: Triticum aestivum que es el trigo harinero panificable y el Triticum durum que es un tipo de trigo cristalino utilizado para la producción de sémolas y pastas.

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Triticum aestivum

El trigo utilizado para harinas, es decir el Triticum aestivum, presenta varios tipos de proteínas siendo las más importantes las que se encuentran en el endospermo del grano estas son:

-Glutenina, misma que es soluble en ácidos y álcalis diluidos.

Gliadina, soluble en alcohol.

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Estas proteínas al entrar en contacto con el agua y por el trabajo ejercido por el amasado desarrollan una red tridimensional llamada gluten que retiene el gas producido por el proceso de la fermentación durante la elaboración del pan así lo manifiesta (Dr. Escalona , 2001).

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Calidad de la harina de trigo

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  • CONTENIDO DE CENIZAS (0.5 A 0.6 %).

            Indica una eficiente separación del salvado

  • CONTENIDO DE PROTEÍNAS (8-12%)

            Depende de la variedad de trigo

  • CALIDAD DEL GLUTEN.

Depende de la variedad del trigo y eficiencia en molienda

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Influencia De Los Agentes Leudantes En La Panificación

En la industria panificadora quizás uno de los puntos más cruciales en la elaboración del pan, sea la incorporación de agentes leudantes a la masa, leudar según menciona (D’Santiago de Baptista, 2012) significa producir o incorporar gases en el producto de panadería para aumentar su volumen dándole de esta manera forma y textura. La finalidad de los agentes leudantes es en definitiva es hacer que los gases le proporcionen a la masa firmeza suficiente hasta que las proteínas procedentes del gluten y el huevo coagulen adecuadamente mientras se produce un proceso de gelatinización de los almidones para mantener su forma.

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Según la autora mencionada es importante se midan con alta precisión las cantidades de leudante utilizado pues estos ante cambios pequeños pueden producir efectos graves cuando se trata de productos de panadería por tanto es fundamental comprender las características y funciones de la levadura que se utilizará porque adicionalmente es este elemento el que nos ayuda a controlar los factores que influyen en la fermentación de las masas.

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Agentes Leudantes para productos de panadería

No todos los agentes leudantes son levadura, la diferencia principal entre un agente leudante que no sea levadura como puede ser un determinado polvo de hornear de la levadura misma es que las levaduras suelen ser de origen orgánico mientras que los polvos de hornear son de origen inorgánico así lo manifiesta (Equipo editorial Iquimicas S.A., 2011).

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¿Cuál es el mecanismo de acción de los leudantes?

Los agentes leudantes son utilizados para ablandar la masa en el mundo de la panificación un alimento sea en este caso un pan con alta porosidad favorece la masticación mientras que el aumento de superficie que se obtiene tras el leudo mejora la digestibilidad de los polisacáridos que constituyen la harina en conjuntos con muchos otros componentes que lo constituyen tales como grasas, proteínas y azucares presentes provenientes de los otros ingredientes. (Equipo editorial Iquimicas S.A., 2011)

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Durante el horneado los agentes leudantes  producen dióxido de carbono (CO2) mismo que al aumentar se expande y requiere salir de la masa sin embargo y debido a la viscosidad de la misma este gas queda encerrado dentro logrando así que la masa de expanda, es a lo que en panificación se denomina “Leudo”.  Las sustancias utilizadas para este propósito se pueden clasificar de la siguiente manera:

-Leudantes biológicos biogénicos: en este grupo se enmarca la levadura, y es de tipo biológica por contiene microorganismos capaces de fermentar los azucares de la masa produciendo así CO2.

Levaduras y otros agentes leudantes 02

-Leudantes químicos: en este grupo se enmarca el polvo de hornear y el carbonato de amonio, amabas son sales del ácido carbónico (H2CO3) mismas que al someterse al calor desprenden CO2.

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Presentación de la levadura

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La levadura puede conseguirse en varias presentaciones: comprimida o prensada, (Levadura Fresca), Seca, Instantáneas, Químicas y Natural (Masa Madre). Además de su acciones leudantes también contribuyen a dar sabor al pan así lo afirma (D’Santiago de Baptista, 2012).

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Levadura Fresca: de manera industrial el microorganismo es reproducido de manera  genérica por lo general es utilizado el microorganismo conocido como Saccharomyces cerevisiae esta bacteria es utilizada para levaduras que tienen por fin la elaboración de cerveza, vino, hidromiel, pan y algunos tipos de antibióticos. La levadura fresca es una materia viva que debe conservarse en el frigorífico (a unos 4ºC), pues es un producto perecedero con una vida útil de una o dos semanas, a veces puede durar más, pero siempre será mejor comprobar su actividad antes de añadirla a la masa (D’Santiago de Baptista, 2012).

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Levadura Seca: Es el equivalente deshidratado de la levadura fresca y debe mezclarse con agua templada antes de usarla. Debe guardarse en un lugar frío y seco. La levadura seca rinde, el doble que la fresca así lo afirma (D’Santiago de Baptista, 2012).La seca extra fina obtenida a partir de cultivos puros de “Sacharomyces cerevisiae” para la elaboración de masas leudadas. Levadura apta para ser usada en procesos de elaboración de productos para Celíacos.

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Levadura Instantánea: Se obtiene a través de un proceso de secado de la levadura fresca, se forman micro gránulos y se empaca al vacío. Excelente alternativa en lugares donde, por las condiciones climáticas, es difícil conservar la levadura fresca. Existen dos versiones según la formulación que se trabaje: masa salada para panes con 0% – 5% de azúcar y  masas dulces para para panes con más de 5% de azúcar.

Levadura Química: Es un producto químico que permite dar esponjosidad a una masa debido a la capacidad de liberar dióxido de carbono al igual que las levaduras en los procesos de fermentación alcohólica. Se trata de una mezcla de un ácido no tóxico (como el cítrico o el tartárico) y una sal de un ácido o base débil, generalmente carbonato o bicarbonato, para elevar una masa (harina más agua), confiriéndole esponjosidad. (D’Santiago de Baptista, 2012): Normalmente sigue la siguiente reacción química para liberar CO2:

Leudantes Químicos

Bicarbonato de Sodio

El bicarbonato de sodio es el nombre químico de la sosa (soda) para hornear. Si se encuentran presentes humedad y ácido, el bicarbonato libera bióxido de carbono gaseoso, que hace aumentar el volumen del producto. Para esta reacción no es importante el calor (aunque el gas se libera más a prisa a altas temperaturas). Por esta razón, los productos leudados con bicarbonato deberán hornearse de inmediato; de otra manera, los gases escapan y se pierde la capacidad leudante.

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Entre las sustancias ácidas que reaccionan con el bicarbonato en las masas o pasta se incluyen miel de abeja, melaza, leche agria, jugos y purés de frutas y chocolate. La cantidad de bicarbonato que se utiliza en una fórmula es, por lo general, la cantidad necesaria para equilibrar el ácido. Si se requiere mayor poder leudante, se utiliza polvo de hornear, en lugar de más bicarbonato. (D’Santiago de Baptista, 2012)

Polvos de Hornear

Los polvos de hornear son mezclas de bicarbonato de sodio más un ácido con el que reaccionan. También contienen almidón, que impide el apelmazamiento y mantiene la capacidad leudante en un nivel estándar. Los polvos de hornear son más versátiles porque no dependen de los ingredientes ácidos de cada fórmula para mantener su capacidad leudante. El polvo de hornear de acción única requiere sólo humedad para liberar gases. Al igual que el bicarbonato de sodio, solo se puede utilizar cuando el producto se va a hornear inmediatamente después de amasarlo. (D’Santiago de Baptista, 2012)

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Amoniaco para Hornear 

El amoniaco para hornear es una mezcla de carbonato de amonio, bicarbonato de amonio y carbamato de amonio. Se degrada rápidamente durante el horneado para formar bióxido de carbono gaseoso, gas de amoniaco y agua. Para que actúe, sólo requiere calor y humedad. No hacen falta ácidos. Si se utiliza de la manera adecuada, se degrada por completo, sin dejar residuos que afecten el sabor. Sin embargo, sólo se puede utilizar en productos pequeños que se hornean hasta secar, como las galletas, pues sólo en estos productos los gases de amoniaco se disipan por completo. (D’Santiago de Baptista, 2012)

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Bibliografía

Dr. Escalona , H. (04 de 05 de 2001). Panificación. Características de materia prima: trigo. Importancia del proceso de molienda principales tipos de productos derivados del trigo.

D’Santiago de Baptista, E. (30 de 09 de 2012). LaChefPanadera. Obtenido de Los Ingredientes en el Pan (Agentes leudantes): http://lachefpanadera.blogspot.com/2012/09/agentes-leudantes-en-la-panificacion.html

Equipo editorial Iquimicas S.A. (2011). Iquimicas. Obtenido de La química de la Levadura y de los productos leudantes: https://iquimicas.com/levadura-del-pan/

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Datos curiosos de la química (Parte IV. 31-35)

31.- IMPRESIONES PARA CIEGOS: Se sabe lo difícil que resulta la producción de papel o cartulina especial y por presión los puntos salientes o en relieve para que las personas con discapacidad para observar puedan leer en Braille, pensado en dicho problema, las industria química de polímeros así como el diseño de materiales y tintas reinventó el sistema contando en la actualidad con la posibilidad de obtener en el proceso de impresión corriente sustituyendo el toner o tinta corriente por una pasta  de cloruro de polivinilo.

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32.- EL ÁCIDO BUTÍRICO (CH3-CH2-CH2-COOH), es el responsable del sabor rancio de la mantequilla así como su olor algo desagradable en dicho estado. Este ácido se encuentra en múltiples grasas en pequeñas cantidades, es el resultado de la fermentación de los carbohidratos por los microorganismos del rumen (microorganismos presentes en algunos rumiantes). Su concentración va en aumento cuando la mantequilla se va volviendo rancia lo que le da su olor característico con otros elementos al formar butirina (triglicérido presente en las mantecas, éster formado por el ácido butírico y el glicerol). El ácido butírico fue observado por primera vez en forma impura en 1814 por el químico francés Michel Eugène Chevreul.

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33.- LA MIOGLOBINA, es el pigmento responsable de dar color a la carne roja. En

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MIOGLOBINA

química la mioglobina es una hemoproteína muscular que en estructura y funcionalidad es parecida a la hemoglobina. Es una proteína relativamente pequeña constituida por una cadena polipeptídica de 153 residuos aminoácidos y por un grupo hemo que contiene  un heteroátomo de hierro, es decir, la carne de un animal más viejo será más oscura por la oxidación del hierro presente en esta proteína y por que con la edad su producción natural decrece. Las mayores concentraciones de mioglobina se encuentran en el músculo esquelético y en el músculo cardíaco, donde se requieren grandes cantidades de O2 para satisfacer la demanda energética de las contracciones.

 

La mioglobina fue la primera proteína cuya estructura tridimensional se determinó experimentalmente. En 1958, John Kendrew y sus colegas determinaron la estructura de la mioglobina empleando cristalografía de rayos X de alta resolución. Por este descubrimiento, John Kendrew obtuvo en 1962 el Premio Nobel de Química, compartido con Max Perutz.

 34.- EL TOLUENO, es un importante derivado del benceno, normalmente es usado como Resultado de imagen para TOLUENOdisolvente si bien es cierto su nombre IUPAC es el metilbenceno, ¿por qué se llama tolueno? Pues bien el tolueno toma su nombre del árbol Myroxylon balsamum, éste árbol produce como resina el famoso Bálsamo de TOLÚ, del cual Henri Etienne Sainte-Claire Deville lo obtuvo por primera vez en 1844 mediante destilación seca.

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La resina, tanto en hojas como en frutos, ha sido tradicionalmente usada desde tiempos prehispánicos por la gente de Colombia, Venezuela y América Central para mejorar tos y asma, o tratar heridas. Los aborígenes también usaron esta resina para el embalsamamiento. En la medicina es usado como expectorante, estimulante, antiséptico, sustancia corredora en los jarabes para la tos, combate catarros,gripes laringitis, reumatismo, bronquitis y demás enfermedades respiratorias por ello dicho bálsamo se encuentra registrado en la Farmacopea. Se conoce adicionalmente que se emplea para el tratamiento de enfermedades venéreas, sarna, diarrea, cólera y tuberculosis, actúa como fungicida, antibacterial, cicatrizante, antihelmíntico, antigonorreico y antisifilítico. En el campo alimenticio se emplea como goma de mascar (chicle) y como su saborizante en diversos alimentos y bebidas. En el campo cosmético también es empleado en la síntesis y elaboración de lociones, perfumes, ungüentos, jabones, detergentes y desodorantes. Es causa de dermatitis de contacto, una forma de alergia de la piel, en personas sensibles.

35.- EL HELIO, es menos denso que el aire (unas 7 veces), por lo que ofrece menos resistencia a la vibración. Como resultado las cuerdas vocales vibran con mayor rapidez y las ondas sonoras se desplazan con mayor velocidad ofreciendo unas notas más agudas, dando como resultado que tu voz suena muy graciosa, sin embargo se recomienda cautela, pues puede quedar sin oxígeno suficiente y colapsar por falta del mismo a pesar de no ser tóxico puede resultar peligroso.. ¿cómo se descubrió? Durante un eclipse solar en 1868, el astrónomo francés Pierre Janssen observó una línea espectral amarilla en la luz solar que hasta ese momento era desconocida. Norman Lockyer observó el mismo eclipse y propuso que dicha línea era producida por un nuevo elemento, al cual llamó helio.

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Les dejo un video buenisimo! de dicho experimento!!!

 

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Precursores de la Medicina Latinoamericana. (Parte IV. Hipólito Unanue)

13/10/2018   22:20pm

(1) Alejandro Aguirre F.

(1) Universidad Central del Ecuador-Facultad de Ciencias Químicas-Química de Alimentos.

 

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     El turno en esta cuarta entrega es para la hermana República de Perú y su más grande protomédico, el Dr. Hipólito Unanue; este personaje que participó en el fin de la etapa colonial y vio los albores de la nueva república fue médico, profesor de medicina, asesor de  virreyes y ministro de estado,  ya en 2018, se cumple 263 años de su nacimiento. A continuación les dejo un bonito reportaje sobre este magnífico profesional de la salud producido por TV Perú: Sucedió en el Perú conducido por Norma Martínez y que en parte soporta éste artículo, espero que lo disfruten.

HIPÓLITO UNANUE Y PAVÓN (1755-1833)

 

Resultado de imagen para hipolito unanueHipólito Unanue y Pavón es sin duda el mayor referente de la Ilustración Peruana, conocer sobre este personaje sin duda ha sido uno de los hechos más enriquecedores en lo que como escritor  me concierne y sin duda me ha permitido entender de mejor manera lo que significa Perú para Latinoamérica y el mundo.

Nacido un 13 de Agosto de 1755 en Arica, territorio sureño del Perú entre los años 1823-1884 y que actualmente pertenece a la soberanía territorial de Chile. En ese período de tiempo Arica como tal era un Corregimiento del Virreinato del Perú. Sus padres, Don Miguel Antonio Unanue, (vasco) y Doña Manuela Pavón y Salgado (ariqueña) ambos descendientes de españoles peninsulares, sin embargo sus padres atravesaban grandes dificultades económicas y prácticamente se encontraban quebrados.

Unanue es un personaje polifacético, fue médico, naturalista, botánico, meteorólogo, agricultor,catedrático universitario, político y escritor; por todas esas cualidades es que el Dr. Unanue es sin duda el referente de la inteligencia del Perú puesto que perteneció a la denominada “ciudad Letrada” que era un grupo de ilustrados al servicio del virrey y por tanto al servicio de la corona española. Dedicó no menos de 40 años al servicio de Perú  y sin duda es uno de los organizadores de la naciente república posterior a su independencia, aunque no haya sido tan de su agrado el independizarse de España.

Hipólito Unanue es considerado como un pionero en la medicina peruana así como precursor de la independencia del país criollo. Sus primeros estudios los realizó de forma privada debido a que su familia tenia relaciones con el clero por poseer familiares pertenecientes al mundo sacerdotal y son precisamente dichas relaciones que lo lleva a viajar hasta Arequipa  donde ingresa al Seminario de San Jerónimo donde inicialmente iba a convertirse en sacerdote, allí aprendió sobre humanidades, filosofía y principios de jurisprudencia, sin embargo no se ve conforme con dicha formación y por alguna razón la cual se desconoce decide estudiar medicina viajando en 1777 hasta Lima donde  realizó sus estudios en la Real y Pontificia Universidad de San Marcos, donde cursó una formación médica muy rígida y teórica metodologías propias de la época, graduándose con todo éxito en 1785 como bachiller en medicina, de inmediato realizó sus practicas en hospitales hasta que en dos años, en 1786-1787 logra conseguir su licenciatura y doctorado.

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Pontificia Universidad de San Marcos

Gracias a su gran intelecto, carisma y don de gentes Unanue valiéndose de algunas relaciones familiares logra vincularse con altas élites aristocráticas asentadas en la ciudad de los Virreyes. Este hecho garantizará después mucho de su éxito profesional y económico. Su principal inclinación vocacional fue la docencia labor que realizó de forma pública y privada, es así que en 1789 gana en concurso de mérito y oposición, la cátedra de Anatomía misma que elevaría su estatus como docentes pesar de que dicha cátedra en aquel entonces no era muy promisoria e incluso era rehuida entre los mismos catedráticos. Unanue siempre apreció el valor del trabajo y aprovechando sus conocimientos se  puso al servicio de la noble familia Landáburu como preceptor o maestro privado de la casa de  Agustín de Landáburu, dicha familia figuraba como una de las más ricas de la capital por sus múltiples haciendas, curiosamente y a posteriori Unanue por su labor fue considerado como heredero de la familia terminando en su poder una hacienda en Cañete donde dedicara mucho de su tiempo a la escritura.

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Virrey José Fernando de Abascal

Dicha herencia lo catapultaría aun mas hacia las élites limeñas acercándolo incluso al virrey, dicho ascendiente adquirido sobre el propio Virrey Abascal, lo puso al servicio de la Universidad peruana, la medicina como tal y el pueblo al que siempre vio como mandante. Con el apoyo del Virrey Abascal fundó en Noviembre de 1792 el Anfiteatro Anatómico en el Hospital de San Andrés y es desde allí donde iniciaría con la ardua labor de reformar la educación medica dotando al anfiteatro de cadáveres, aspecto fundamental para el estudio de la anatomía puesto que hasta aquel entonces la rama de la medicina era de carácter estático y se veía limitado al estudio teórico de la misma, hecho que en la actualidad podría parecer desatinado. En 1807 Unanue con todo merecimiento fue investido como la alta dignidad de Protomédico del Virreinato, ejerciendo funciones similares a las que hoy en día las tomaría el Ministro de Salud o un cuerpo colegiado de medicina.

En 1808 pone en funcionamiento (en condiciones precarias puesto que aun no se hallaba terminado) el Real Colegio de  Medicina y Cirugía de San Fernando, que queda totalmente inaugurado en 1811, dicho colegio pasaría en el futuro a convertirse en la Facultad  y escuela de medicina por Cayetano Heredia quien siguiera sus pasos como alumno para continuar con la transformación de la medicina hacia la segunda mitad del siglo XIX.

CLASE DE ANATOMÍA EN SAN FERNANDO, 1982 . Tomado de: http://sanfernando80peru.blogspot.com/2005/10/clase-de-anatomia-en-san-fernando-1982.html

Unanue sin duda infundió en sus alumnos su espíritu de investigación y originalidad, la búsqueda de lo peculiar al propio medio ambiente.  El antecedente radica en su obra científica más importante: “OBSERVACIONES SOBRE EL CLIMA DE LIMA Y SUS INFLUENCIAS EN LOS SERES ORGANIZADOS EN ESPECIAL EL HOMBRE” (1806) obra científica que se convierte en el primer libro de medicina peruana publicada en el exterior y donde demuestra sin duda sus conocimientos sobre la salud, matemática, estadística y su formación como cosmógrafo, biólogo y médico investigador.

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La obra se considera como  un anticipo a lo que en la actualidad es parte y sujeto de estudio de la ecología colocando de frente la hipótesis de ciertos europeos que ponían en manifiesto sobre la inferioridad de la naturaleza americana. Unanue  confronta estas consideraciones postulando el desajuste al medio ambiente como causa de la fisiopatología de ciertas afecciones considerando factores como la humedad o la temperatura como variantes de estado para el análisis de las patologías clínicas de la época, en su obra se habla de forma detallada sobre la propagación de las enfermedades y creando particularidades según el clima que soportan las poblaciones en general, por ejemplo, cita a Lima como una ciudad cuya particularidad infecciosa son las enfermedades respiratorias debido a la humedad del clima y para probar dichas hipótesis decide estudiar la geología y climas de la región limeña, la influencia de ésta sobre la vegetación, los animales y el ser humano, la calidad del agua y su influencia sobre la salud de los seres vivos y así mismo propone precauciones a tomar por dichas variantes climáticas. Su obra a juicio justo de los historiadores de la medicina peruana, es la obra más notable que este campo haya producido en Perú, en el siglo XIX.

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ACOTACIÓN DEL AUTOR:

Como se mencionó anteriormente el Dr. H. Unanue no solo destacó en la medicina, desempeño funciones como miembro y fundador del Mercurio Peruano y de la “Sociedad de Amantes del Perú”, hecho que  podría ser comparado como  un factor común con respecto a otro importante precursor de la medicina latinoamericana como lo es el ecuatoriano Eugenio de Santa Cruz y Espejo, mismo que se perfiló como médico y periodista en el periodo Colonial y  Gran Colombino en la República del Ecuador, lo curioso es que también participó en los procesos independentistas en Ecuador y a la vez editó fuertes críticas a la corona española desde un medio de comunicación (periódico) fundado por él mismo en Quito, que lo llamó como Primicias de la Cultura de Quito, Este hecho es muy importante porque se puede ver de forma notable como es que los ilustres médicos del cono sur, de una forma directa o indirecta, fueron parte la edificación de las nacientes repúblicas libres que hoy conforman la América Latina, no puede quedar fuera de esta consideración el mismo José Celestino Mutis  en cuyo campamento en Santa Fe de Bogotá se fueron fraguado por parte de sus miembros los procesos independentistas  de Colombia. Lo propio con el Dr. José María Vargas quien organizara la “Sociedad Médica” en Caracas – Venezuela participando activamente en la  “Sociedad de Amigos del País” cuya organización apoyo los procesos independentistas en el país llanero; estas son sin duda muestras fundamentales de la importancia de la educación y las sociedades letradas en los procesos independentistas latinoamericanos que en gran medida se vio apoyada en personajes ilustres de la ciencia de Esculapio.

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La fundación del Colegio de Medicina le dio la rara oportunidad de poner en práctica sus renovadoras ideas como lo menciona (Naranjo P. 1978), dichas ideas consagran a Unanue como padre del “Cuadro Sinóptico” para el estudio de la cátedra de anatomía con lo que plantea uno de sus más revolucionarios conceptos que dice: “El objeto del Colegio es formar médicos útiles a la Salud Pública”…

principio que de apoco se ha ido olvidando, cegando a muchos galenos, la ambición de hacer de la ciencia de Esculapio, una fuente ilimitada de recursos económicos y “membretes” aristocráticos que no hacen más que lacerar el verdadero fin de la medicina, aunque irónicamente muchos médicos en la actualidad se hallan enfermos de una patología más compleja de superar y es el amor al dinero.

… No es pues el de formar simples profesionales “liberales” como era el concepto más común de la época, profesionales que se dediquen a “curar enfermos” y quizá a acumular fortuna. NO, definitivamente NO.

Unanue quiere en realidad que el médico sea por sobre todo, un luchador por la salud pública, temas que muchas veces criticó desde El Mercurio Peruano bajo el pseudónimo de ARISTIO.

Otra importante investigación de Unanue radicó en tratar de posicionar a la hoja de coca como una alternativa frente al consumo de café y té que comenzaba  a ganar terreno y empezaba a desplazar el consumo de chocolate, Unanue proponía en consumo de esta planta a manera de mate de Coca e incluso tuvo intenciones de exportar dicha bebida. él mencionaba la bebida era una importante fuente energizante con poderosos efectos médicos sobre los consumidores. Posteriormente incursionó también en la Geografía elaborando múltiples guías (5 ediciones) de la Guía eclesiástica y militar. Por todos esos conocimientos no era nada extraño que San Martín lo nombrara como ministro de la Cartera de Hacienda.

En 1814 fue nombrado como Diputado por Arequipa en la Corte de Cádiz. En Madrid el Rey Fernando VII lo nombra por su fama como Médico Honorario de la Real Cámara y le concede el título de Marques de Sol, título que Unanue tuvo la entereza de no aceptar. Ya de regreso Unanue no dejo de trabajar en diversos aspectos en beneficio de la salud pública por ejemplo, centró sus esfuerzos por mejorar la higiene de los pobladores con la finalidad de combatir enfermedades múltiples, propone la idea de crear ciudades y panteones para los muertos ya que existía y persistía la practica de enterrar a los muertos en templos católicos, mismos que consideró focos infecciosos, plagados de moscas y malos olores, ordena que las sepulturas se realicen a las afueras de las ciudades  con la finalidad  evitar contaminaciones y malos olores, centró sus esfuerzos en mejorar la enseñanza y propone la obligatoriedad de las vacunas disponibles de la época.

No obstante todas las vinculaciones con los Virreyes, la nobleza y la propia corona de España Unanue no dudo en entregarse a la noble causa de independencia y aunque la discusión sobre el modelo de gobierno democrático era algo en que Unanue no coincidía totalmente ya que proponía un tipo más monárquico de gobierno sin embargo, para dicho fin la independencia se volvía cada vez más necesaria. Formó parte del la Comisión diplomática que discutió con San Martín los problemas relacionados con el proceso de independencia y como lo mencionamos anteriormente San Martín después de nombrarlo como Ministro de Hacienda, Unanue desempeña el rol de Diputado y senador hasta que en 1825 el Congreso Constituyente le rinde homenaje declarándolo como “Benemérito de la patria en grado de eminente”. Un año después Simón Bolívar decide retirarse del Mando Supremo del Perú encargándose a Unanue quien lo desempeño con gran amor patriótico y desinterés, es con esa nobleza de espíritu que Bolívar escribe a  Unanue:

“EL PERÚ SERÁ JUSTO, SI CONSIDERA A UD. COMO SUS PRIMEROS BIENHECHORES”.

 FInalmente Unanue decide retirarse a su Hacienda  San Juan de Arona en San Luis de Cañete, donde su hijo edificara el Palacio Unanue en 1840. Enfermo, tuvo que soportar todavía el dolor de perder a su segunda esposa, Josefa de la Cuba. Él mismo, ya en sus días últimos, frecuentó a un vecino ilustre, el ex director supremo de Chile, Bernardo O’Higgins, dueño de la hacienda Montalván.

Falleció el 15 de julio de 1833, a los 78 años de edad, en la hacienda San Juan de Arona, a la que se había retirado. Hoy su figura representa al Médico Peruano, su personalidad polifacética y su vida ampliamente conocida a través de la historia debe ser el recuerdo eterno de la misión del medico del mundo en favor de los seres humanos y el planeta que generosamente lo aloja.

BIBLIOGRAFÍA

  • Naranjo Plutarco. (1978) Precursores de la Medicina Latinoamericana. Academia de Medicina del Ecuador. Editorial Universitaria. Quito-Ecuador.

 

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Materiales de Laboratorio. (Parte V. Varilla de hilo de platino, cuentagotas, placas de porcelana, vidrio reloj y placas de vidrio)

     En ésta quinta entrega de materiales de uso laboratorial, realizaremos un breve recorrido de reconocimiento de ciertos materiales y herramientas que pueden pasar desapercibido en un laboratorio de química, sin embargo, el uso de los mismos puede estar estrechamente ligado al éxito de los procedimientos de las químicas analíticas. No sin antes recordarles que si gustas mayor información sobre el uso de los diversos materiales y equipos de laboratorio puedes visitar nuestra categoría dedicada a este fin: Categoría: Materiales y aparatos para laboratorio de química

ESPERAMOS TUS COMENTARIOS Y SUGERENCIAS.

1.- VARILLA CON HILO DE PLATINO:

Su nombre lo indica este instrumento posee por extremo una prolongación de hilo fino de platino sujeto a una varilla de vidrio que funciona como mango. Este instrumento, sobre todo en la antigüedad, ayudó mucho a realizar ensayos a la llama para la caracterización de metales. Como se ha dicho se utiliza para el reconocimiento de sustancias que tienen la propiedad de volatilizarse por el calor, apareciendo con coloraciones a la llama, A continuación: dos bonitos videos, el primero utilizando el instrumento mencionado para reconocimientos a la llama el segundo que muestra con mejor detalle el reconocimiento de otros compuestos.

Para el efecto se toma la sustancia con el hilo de platino mismo que termina en un pequeño anillo (puede ser confundido o sustituido con un asa de inoculación para procedimientos microbiológicos), se humedece ligeramente con ácido clorhídrico para transformar la sustancia en cloruro y se acerca a la llama misma que adquirirá un color verdoso propio del cloro, es importante mencionar que el color varía de elemento en elemento dependiendo se  su capacidad de absorción o emisión fotónica.

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2.- CUENTAGOTAS:

Aunque en anteriores entregas ya se tocó el tema, los también conocidos goteros son tubos de vidrio o plástico que por un extremo terminan en punta fina y por el otro se ajustan a una perilla de caucho misma que por sus características parecería una uva o pera alargada a manera de cámara de aire, ésta se presiona adecuadamente para la salida de gotas. Suelen adaptarse mediante una rosca a los frascos mismos que se conocen como frascos goteros, en la práctica son aliados importantísimos para gotear soluciones de indicadores o de reactivos.

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3.- PLACAS DE PORCELANA:

Se denominan también placas de ensayo por tocadas o placa de toque. Se encuentran constituidas por una serie de celdillas que resultan ser muy útiles en las titulaciones y precipitaciones, las mismas permiten realizar pre-ensayos de precipitación con la finalidad de no perder muestra ni desperdiciar cantidades grandes de reactivos ya que en las mismas se puede apreciar en cantidades mínimas los efectos que pueden tener visiblemente algún tipo de reacción.

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4.- VIDRIOS DE RELOJ:

Se presentan en forma de casquetes esféricos. Normalmente el uso popularizado de este material es el pesaje de cantidades pequeñas de masa, sin embargo tiene más usos, se puede emplear como evaporador de gotas de líquidos en corta escala, tapar vasos de precipitación, cristalizadores y cápsulas de porcelana, efectuando en éstas últimas sublimaciones; permite receptar sustancias sólidas en pequeñas cantidades o porciones.

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5.- PLACAS DE VIDRIO: 

Estos simples aunque no menos importantes dispositivos sirven para tapar fácilmente los matrace, aunque los estudiantes particularmente no prefieran usarlos garantizan en cierta medida el que la sustancia alojada en el matraz no reaccione con el ambiente o que cuyos gases no reaccionen con el plástico o papel film que suele utilizarse con el mismo fin.

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Usos y Aplicaciones de los Éteres, Epóxidos y sulfuros en la industria alimenticia

Autores:

Espinoza B. Lesly M. (1)

Jaramillo C. Ana L. (1)

Aguirre F. Alejandro A. (1)

(1) Facultad de Ciencias Químicas-Universidad Central del Ecuador- Química de Alimentos

TODOS LOS DERECHOS RESERVADOS © Copyright 2018

INTRODUCCIÓN

     Los éteres, epóxidos y sulfuros son tres grandes grupos de compuestos que pueden estudiarse como si se tratara de una  sola familia por sus características físicas  y químicas en común. La característica más notable entre ellos es que sus grupos sustituyentes (R o Ar), se encuentran unidos por un heteroátomo; que en el caso de los éteres y epóxidos se trata del oxígeno, estos últimos los epóxidos, son éteres cíclicos diferenciándose así de los éteres comunes que se presentan como moléculas abiertas, por otro lado los sulfuros del tipo tioéteres presentan como heteroátomo al azufre que une los sustituyentes (R o Ar) entre sí; los sustituyentes R representan radicales alquilo mientras que los Ar representan radicales aromático o arilo (Carey F. , 1997). El presente trabajo de investigación pretende recopilar los usos y aplicaciones de éteres, epóxidos y sulfuros, entorno a la industria alimenticia y agroindustrial con la finalidad de fortalecer el estudio de los éteres, epóxidos y sulfuros temas comprendidos dentro de la primera unidad de la cátedra de Química Orgánica II de la carrera de Química de Alimentos.

DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN

Aplicaciones de los éteres

     Los éteres no forman puentes de hidrógeno por lo tanto sus puntos de ebullición son bajos así lo manifiesta  (Armendaris, 2009), ésta característica permite que los éteres sean utilizados como disolventes de grasas y aceites; adicionalmente los éteres poseen una muy baja reactividad y uno de los usos más populares que se dio a uno de sus representantes más comunes, el éter dietílico , fue dentro de la medicina como anestésico sin embargo en la actualidad se ha determinado que la exposición prolongada puede ser tóxica para el ser humano conllevando a una toxicomanía denominada eteromanía (adicción al consumo de éter). A continuación, presentamos algunas investigaciones recientes para el potencial uso de los éteres en el campo alimenticio.

 

Diseño de emulsiones con éteres de celulosa para reemplazar la grasa en alimentos: estabilidad, estructura y digestión in vitro.

 

     En marzo del 2017 la tesista Berta Pons Vidal para la obtención de su título de Ciencia y tecnología de alimentos de la Universidad Politécnica de Valencia propone como opción para reducir la ingesta calórica que en consecuencia se relaciona directamente con el sobrepeso la reformulación de alimentos en base al diseño de emulsiones capaces de reemplazar la grasa convencional de alimentos de baja digestibilidad lipídica reduciendo así la cantidad de grasas absorbibles por organismo como por ejemplo cremas y mantecas de relleno de galletas entre otros.

Las pruebas desarrollaron emulsiones aceite/agua (O/W) utilizando como emulsionantes  los éteres de celulosa, metilcelulosa e hidroxipropil celulosa, la tesis manifiesta que se analizaron factores como la estabilidad, estructura y digestibilidad in vitro de las soluciones dando como resultado una baja digestibilidad lipídica de las emulsiones diseñadas aperturando la posibilidad de sustituir de esta manera parte de las grasas presentes en diversos alimentos manufacturados así lo menciona (Pons Vidal, 2017 ), para soportar esta información presentamos la reacción de esterificación para la formación de éteres de celulosa véase la ilustración 1.

Ilustración 1 Esterificación de la celulosa en éteres de celulosa, Tomado de: http://www.quimicoshalter.com/eteres-de-celulosa

 

Un estudio experimental de ácidos grasos poliinsaturados, provenientes de R. fruticosus, por éter etílico

 

     Por las mismas propiedades nombradas anteriormente los éteres actúan y son ampliamente utilizados como disolventes para la extracción de aceites, sea por sus puntos de ebullición bajos o por su capacidad baja reactividad; cualquiera sea la razón los éteres se relacionan con la industria alimenticia como medios ideales para la extracción de aceites alimenticios.

(Ortiz, García, & Chávez, 2018) mencionan al estado de Michoacán- México como potencial productor de zarzamora (mora), la producción de este fruto de forma normal no es tan eficiente debido a que es un fruto muy delicado por ende en el proceso de aseguramiento de la calidad se descartan muchos frutos que no cumplen las especificaciones causando pérdidas económicas al sector agroindustrial y de igual forma un desperdicio de alimento. Estos jóvenes proponen recuperar aceites esenciales de la zarzamora mediante extracción de estos por arrastre de vapor usando solventes conocidos como éter etílico y pentano.

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Ilustración 2 Zarzamoras (moras) (Rubus fruticosus). Fuente: http://mamiverse.com/es/10-recetas-con-zarzamora-2-63942/

La propuesta pretende aprovechar los residuos de la fruta sometiéndolas a un proceso previo de secado, esta propuesta pretende reducir perdidas económicas en los aspectos de producción de la semilla ya que de esta forma se busca aprovechar la totalidad del fruto incluido aquel que se encuentre en malas condiciones para ser vendido fresco del cual se pretende recuperar aceites esenciales que pueden ser utilizados no solo en el campo alimenticio si no también en la cosmética.

Las semillas se sometieron a extracción lipídica mediante Soxhlet recuperando de esta manera el aceite, se determinó por tanto que la zarzamora es fuente de ácidos grasos presentes en sus semillas del tipo C:18 poliinsaturados como son el ácido linoleico y linolénico, sin embargo considerando la cantidad de agua que presenta el fruto el rendimiento de extracción con éter etílico fue del 15.18% y con pentano del 12.40%; el estudio propone mayor investigación para la determinación de mejores solventes o métodos como el microonda, sin embargo de manera general es una propuesta que busca frenar el desperdicio de recursos en producción que puede acogerse en Ecuador puesto que también es ampliamente un gran productor de moras principalmente en la provincia de Tungurahua que en la actualidad presenta aproximadamente 840 Ha del cultivo, le siguen Cotopaxi con 430 Ha, Pichincha 220 Ha y Azuay con 50 Ha de producción del cotizado fruto de distintas variedades según lo afirma (EL COMERCIO, 2011) de las cuales se podría recuperar los ácidos antes mencionados reduciendo así las perdidas innecesarias de materia prima.

 

Aplicación de la Monensina sódica en la industria alimenticia

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Ilustración 3 Charles Pedersen 1967.

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Ilustración 4 monensina sódica, en amarillo el ión Na+.  (Carey & Giuliano, 2006)

     La Monensina sódica está clasificada dentro del grupo de los éteres corona, aunque en su estructura tienda a parecerse más a un epóxido. Algunos autores clasifican a este compuesto como un complejo de coordinación cuando ha pasado de Monensina a Monensina sódica. En el campo de los éteres corona se clasifica como un podando así lo menciona (Grupo de polímeros (Polymer Research Group), 2011).

Su descubrimiento se remonta a 1967 de la mano del Nobel de Química, Charles Pedersen, quien entonces siendo empleado de DuPont descubre un método sencillo para sintetizar un éter corona con la esperanza de desarrollar un agente quelante de cationes divalentes como puede ser el Ca2+, sin embargo y tras la experimentación quedó sorprendido al aislar un complejo como subproducto fuertemente complejado con iones potasio (K+) en 16-corona-4.

Posteriormente y con la finalidad de no trabajar con un elemento tan reactivo en agua como los es el potasio realiza la misma experimentación para la obtención de un derivado con sodio (Na+) obteniendo así la monensina de sodio; misma que dispone sus grupos alquilo hacia el exterior de complejo y los oxígenos polares se encuentran hacia el interior en estructura se asemeja a los hidrocarburos, esta estructura le permite llevar al ion sodio a través de la membrana celular para fines médicos veterinarios en la agro industria (Carey & Giuliano, 2006). A continuación, se puede observar en la ilustración 4 la estructura molecular monensina antes y después de formar el complejo.

Mecanismo de acción de la monensina

     La monensina posee un carácter ionóforo poliéter y es producto natural de la fermentación de la bacteria Streptomyces cinnamonensis. Los ionóforos pueden alterar el potencial de membrana mediante la conducción de iones a través de una membrana lipídica en ausencia de un poro proteínico, y por lo tanto tienen propiedades citotóxicas (Pisa Agropecuaria, 2015).

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Ilustración 5 Streptomyces cinnamonensis. Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/Streptomyces

Es una molécula indicada para utilizarse en ganado bovino cárnico y lechero, en caprinos y aves de corral, concretamente pollo de engorda y pavos donde se ha utilizado como coccidiostato. El mecanismo de acción puede describirse en la ilustración 6.

Dicho mecanismo favorece en 2 sentidos según la fuente mencionada:

  1. Interfiriendo con procesos celulares en la respiración celular, liquidando de esa manera a microorganismos patógenos.
  2.  Fijando los mismos iones que aportan a la nutrición del animal en cuestión.

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Ilustración 6 Mecanismo de acción de la Monensina de a través de la membrana plasmática. (Pisa Agropecuaria, 2015)

De esta manera la monensina sódica es empleada como antiparasitario, antibiótico y adicionalmente como medio de fijación de iones alcalinos en la industria ganadera puesto que es un potente aliado para la modificación y manejo de la flora bacteriana rumiante y en el caso de aves de corral actúa como bactericida para el control de coccidiosis.

Ilustración 7 Uso de la monensina sódica como moléculas desarrolladas para combatir la coccidiosis en aves de corral (Pisa Agropecuaria, 2015)

Aplicaciones de los Epóxidos

 

     Los epóxidos al tener una estructura cíclica presentan en su forma cavidades que pueden ser aplicadas en la fabricación de espumas aislantes, la industria alimenticia emplea este tipo de materiales en diversas áreas que van desde el control microbiano hasta el recubrimiento del suelo como se realiza en la industria del pavimento.

 

Adhesivos y recubrimientos con resinas epóxicas

 

     Las resinas epóxicas son unidades polimerizadas de moléculas de epóxidos sintetizadas a partir de la epiclorhidrina y di o polihidroxifenoles, véase la ilustración 8; en la industria y no solo alimenticia suelen ser empleados como adhesivos y recubrimientos del tipo aislante así lo menciona (Blancas M., 2014). Según su aplicación estas sustancias pueden ser abrasivas, materiales de fricción, textil, fundición, filtros, lacas y adherentes.

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Ilustración 8 SUP. Presentación de 0.63 y 0.31 Kg de Resina epóxica comercial. INF. Reacción entre la epiclorhidrina y Bisfenol A, para la obtención de la masa epóxica bis fenólica.

Su naturaleza inerte similar a los policarbonatos lo hace un gran aliado de la industria alimenticia puesto que garantiza inocuidad, es empleada como aislante en zonas frigoríficas optimizando de esta manera las temperaturas y la compartición de calor con el medio ambiente, aunque su uso es más difundido en la industria de la construcción se emplea para el recubrimiento de pavimentos esta opción también es aprovechada en las fabricas de alimentos porque su presencia mejora los ambientes de manufacturación ya que inhibe el aparecimiento humedad desde el suelo sin embargo su principal beneficio radica en la fuerza que es capaz de soportar igual o aproximadamente de 65 N por esta razón es que se emplea en el recubrimiento de los suelos industriales debido al constante desgaste ocasionado por efecto humano y maquinaria de transporte interno.

Epóxido de etileno (ETO) como agente esterilizador en la agroindustria.

     Como se expresó anteriormente otro de los potenciales usos de los epóxidos es como bactericida por su capacidad oxidativa. El epóxido de etileno (ETO) dentro de la industria alimenticia tiene como función la esterilización puesto que tiene la capacidad de lisar casi a la mayoría de microorganismos incluyendo esporas y virus; estos esterilizantes se pueden presentar como gases comprimidos en cilindros o cámaras que mediante sofisticados sistemas de difusión son conducidos por cañerías hasta verdaderas estancias cerradas en donde se esterilizan diversos materiales empleados en el sector agroindustrial, como por ejemplo gavetas y canastillas usadas en el sector avícola para el transporte de pollos, en estas puede proliferar una gran cantidad de microorganismos por estar al contacto de sangre, heces fecales y demás restos biológicos (Puello Cabarca, 2016).

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Ilustración 9 Cámara de esterilización.

Mecanismo de acción del ETO.

     Phillips, en 1977, sugirió que la actividad microbicida de ETO se debe a la capacidad de alquilación de grupos sulfhídricos, amino, carboxílicos, fenoles e hidroxilos de las esporas o células vegetativas. La alquilación es el reemplazo de un átomo de hidrógeno por uno de un grupo alquilo. En la ilustración 10 se puede observar la alquilación de una célula viva con óxido de etileno, esta sustitución puede causar lesión y/o muerte en una bacteria o espora así lo menciona (ESTÉRICAL, SN).

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Ilustración 10 SUP. Alquilación de una célula viva mediante ETO. INF. Salmonella senftenberg

Existe evidencia experimental que indica que la reacción de ETO con ácidos nucleicos es la principal causa de su actividad bactericida y esporicida. La alquilación del trifosfato de guanosina de ADN en Salmonella senftenberg realizada por Michael y Stumbo en 1970 causó que las células perdieran el poder de reproducción (ESTÉRICAL, SN).

Estudios acerca de la resistencia de bacterias y esporas a la actividad bactericida y esporicida del óxido de etileno muestran que la espora de Bacillus subtilis var. niger presenta una resistencia más alta la exposición de ETO que las esporas de Clostridium sporogenes, Bacillus stearothermophilus o B. Pumilus.

 

Producción de epóxido de soya con ácido peracético generado in situ mediante catálisis homogénea.

 

     En la actualidad en relación con los epóxidos existen diversos estudios que proponen extraer epóxidos de ciertas semillas que contienen estas sustancias para el uso industrial, no precisamente en el campo alimenticio, pero sí a partir de él. Por ejemplo, la producción de epóxidos provenientes de la soya común con ácido peracético generado in situ mediante procesos de catálisis homogénea (Boyacá, 2010).

Los epóxidos obtenidos a partir de estos aceites se utilizan ampliamente como plastificantes y estabilizantes del PVC y como materia prima en la síntesis de polioles para la industria del poliuretano.

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Ilustración 11 Reacción de epoxidación de aceite de soya.

Heptacloro y Epóxido de heptacloro en alimentos

 

     El heptacloro es una sustancia química manufacturada usada en el pasado para matar insectos en el hogar, en edificios y en cosechas de alimentos. Desde el año 1988 no se usa para estos propósitos. No existen fuentes naturales de heptacloro o de epóxido de heptacloro. Algunas marcas registradas del heptacloro son: Heptagran®, Heptamul®, Heptagranox®, Hepatmak®, Basaklor®, Drinox®, Soleptax®, Gold Crest H-60®, Termide® y Velsicol 104®.

El epóxido de heptacloro también es un polvo blanco que no se inflama fácilmente. No es una sustancia manufacturada y, a diferencia del heptacloro, no se usó como plaguicida. Las bacterias y los animales degradan al heptacloro a epóxido de heptacloro. Este resumen describe a los dos compuestos simultáneamente ya que aproximadamente un 20% del heptacloro es transformado a epóxido de heptacloro en el ambiente y en el cuerpo en unas horas.

Usted puede encontrar heptacloro o epóxido de heptacloro en el suelo o en el aire de viviendas tratadas para controlar termitas, disuelto en agua de superficie o subterránea o en el aire cerca de sitios de desechos peligrosos. También se puede encontrar heptacloro o epóxido de heptacloro en plantas y animales cerca de sitios de desechos peligrosos. El heptacloro ya no puede ser usado para matar insectos en cosechas o en viviendas y edificios. Sin embargo, la EPA aun permite el uso del heptacloro para matar hormigas en transformadores bajo tierra, aunque no está claro si aún se usa con este propósito en Estados Unidos.

Son por tanto sustancias altamente peligrosas para el ser humano catalogados así según la Agencia de Protección del Medio Ambiente de EE. UU., misma que ha identificado a industrias manufactureras florícolas, agroindustriales y agrícolas como principales sitios de exposición a los mismos. Sostiene que la exposición prolongada, inhalación y consumo en alimentos y bebidas, así como el contacto con la piel puede provocar enfermedades como cáncer, daños en el sistema nervioso factor tumorante entre otras.

De forma adicional se ha determinado que estas sustancias pueden afectar al sector ganadero por las mismas causas expuestas debido a que los animales pueden desarrollar diversas enfermedades ocasionando enormes pérdidas al sector.

Lastimosamente no hay ninguna información acerca de los niveles de heptacloro y epóxido de heptacloro que ocurren comúnmente en el aire. En un estudio, los niveles de heptacloro en el agua potable y el agua subterránea en Estados Unidos oscilaron entre 20 y 800 partes de heptacloro en un trillón de partes de agua (ppt) así lo manifiesta (Agency for Toxic Substances and Disease Registry, 2016). También se han determinado contaminaciones en lechos y riveras de ríos y arroyos de uso agrario y de consumo humano.

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Ilustración 12 Heptacloro y Epóxido de heptacloro.

Aplicaciones de compuestos sulfurados (Tioéteres)

Compuestos azufrados volátiles en vino

 

     El vino es una de las bebidas alcohólicas de mayor distribución en el mundo, el mismo suele presentarse como vino tinto y blanco. Los compuestos sulfurados tienen un papel sumamente importante en las industrias vinícolas siempre y cuando sean ligeros y no se trate del DMS (dimetil sulfuro) ya que éste último es un indicador de mal sabor, es un compuesto tóxico y eliminarlo es el propósito de las vinícolas (Armas, Bolaños , & et all, 2015).

Como factor organoléptico puede entenderse como un vector de defecto que al superar el umbral de la detección olfativa confieren notas olfativas agradables al ser humano, hasta la fecha se ha determinado más de 100 compuestos sulfurados de los cuales los tioles y mercaptanos son los más apestosos.

En torno al costo que ciertos vinos pueden alcanzarse puede decir que el factor costo se ve claramente relacionado con el tipo de tratamiento que se dé a los sulfuros provenientes del viñedo y en especial con respecto al origen del sulfuro de hidrógeno en los mismos.

El origen puede ser natural o tradicional cuando procede de cepas de levaduras que pueden ser del tipo Advantage, Platinum Distinction o de origen laboratorial que abarata costos a la industria vinícola, pero puede afectar al producto por poseer trazas e impurezas generadas en la síntesis. Estos tratamientos pueden hacer que un vino tenga costos elevadísimos por su calidad artesanal, las levaduras forman dicho compuesto a través de procesos metabólicos que transforman compuestos inorgánicos como sulfatos y sulfitos e incluso orgánicos como la cisteína y el glutatión de la uva así lo manifiesta (Armas, Bolaños , & et all, 2015).

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Ilustración 13 Sulfuros como el DMS pueden afectar el sabor del vino.

Mercaptanos y dimetil sulfuro como indicadores de GLP (gas licuado de petróleo)

 

     El dimetil sulfuro (70%) y el tercburtilmercaptano (30%), son industrialmente utilizados como odorizantes del Gas Licuado de Petróleo o GLP, que no es más que el gas de uso doméstico el mismo que al carecer de olor de forma natural debido a su peligrosidad requiere ser olorizado con estas sustancias para alcanzar un olor fuerte como indicador de fuga. Las industrias alimenticias de forma indirecta en ciertos procesos de cocción aún utilizan el GLP como combustible puesto que diversos detectores de fugas de gas responden a estímulos de vectores organolépticos de olor producido por el VIGILEAK 7030 que es el nombrecomercial de la mezcla antes mencionada (Esteves, 2015).

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Ilustración 14 GPL odorizado con mercaptanos y sulfuros. (vigileak 7030). (Esteves, 2015)

Con respecto a los mercaptanos se puede decir que sus potentes olores se encuentran presentes como bases de olores desagradables tales como la carne podrida, heces fecales, la orina de animales como el zorrillo, este último factor requiere ser eliminado en la industria de la perfumería, también pueden ser los causantes del mal olor en la boca (halitosis), también se encuentran en productos naturales como ajo, cebolla o semillas de mostaza.

Sulfuros de origen fitoquímico y sus fuentes

 

     Algunos compuestos sulfurados se pueden encontrar de forma natural en ciertos alimentos que presentan olores fuertes, a este tipo de compuestos se les denomina organo sulfurandos y su principal representante es el alilsulfuro por su potente olor así lo afirma (Palencia Mendoza, SN) quien menciona que vegetales del superorden Liliflorae dentro de la familia Alliaceaes que contienen al género Allium cuyos principales representantes son el ajo, cebollas, puerro y cebollín, cabe mencionar que de ellos el ajo y las crucíferas presentan grandes cantidades de sulfuros.

La autora menciona que la incidencia e importancia de estos compuestos tienen la acción de bloquear y suprimir la carcinogénesis, alteran lípidos séricos y la agregación plaquetaria (cicatrizantes). En algunos estudios de puerro, ajo y cebollas o suplementos de ajo, no se observaron efectos sobre el cáncer de mama o pulmón en humanos. En otros se sugiere que el grupo de vegetales Allium puede inducir pemphigus (Palencia Mendoza, SN).

Muchos organosulfurados se han considerado como aditivos alimentarios reconocidos como seguros (GRAS, siglas en inglés), entre ellos: el alil isotiocianato, alil mercaptano, bencil disulfuro, bencil mercaptano, bencil sulfuro, butil sulfuro, dialil disulfuro, dialil sulfuro, dimetil mercaptano, furfuril mercaptano, metil mercaptano, metil 2- metiltiopropionato, propil disulfuro, 2-tienil mercaptano, 2- tieniltiol.

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Ilustración 15 Dialil disulfuro presente en ajo y cebollas.

La autora afirma que se demostró la importancia de los grupos alilo en oposición a los grupos propil saturados para los efectos de los compuestos organosulfurados sobre la carcinogénesis en el consumo de alimentos que los contenían. Varios compuestos organosulfurados fueron examinados por su capacidad de inhibir la carcinogésis inducida por nitrosodietilamina, y el más potente fue el dialil-disulfuro el cual redujo los tumores de estómago hasta un 90%. El dialil disulfuro dietético también disminuyó el número de adenocarcinomas de colon inducidos por azoximetano en ratas. Parece ser que los compuestos que tienen el grupo alilo son más efectivos en la quimio-prevención del cáncer que los que no presentan este grupo (Palencia Mendoza, SN).

 

DISCUSIONES Y CONCLUSIONES

 

     El presente informe de investigación ha abarcado desde un eje aplicativo la importancia de la presencia de los éteres, epóxidos y sulfuros que se relacionan con la industria alimenticia y sus derivados. Se ha identificado que pueden estos compuestos relacionarse de forma directa al encontrarse intrínsecamente en los alimentos como es el caso de sulfuros en vinos y cebollas, o a su vez que pueden estar relacionados desde otros ámbitos industriales como lo es el uso de plaguicidas, como el caso del éter de heptacloro causante de múltiples enfermedades y de tipo carcinogénico; por otro lado, se ha mencionado el potencial uso del dialil disulfuro como agente anticancerígeno. Sin duda el conocimiento de este tipo de compuestos aperturan la comprensión de estos en el sector alimenticio y agroindustrial puesto que se encuentran en gran parte de los procesos de control y aseguramiento de la calidad

 

REFERENCIAS

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Usos y Aplicaciones de los Éteres, Epóxidos y sulfuros.

ÉTERES Y EPÓXIDOS

Definición: Los éteres son el producto de la unión de dos radicales alquílicos o aromáticos a través de un puente de oxígeno -O-; es decir de manera general y según menciona (Ardila, 2013) los éteres son compuestos que tienen un átomo de oxígeno unidos a dos radicales hidrocarbonados. La mayoría de los éteres son líquidos volátiles, ligeros e inflamables, solubles en alcoholes debido a tener una gran similitud en su estructura; son compuestos inertes y estables desde el punto de vista químico. Por sus radicales pueden clasificarse como:

  • Alifáticos: R-O-R, siendo ambos R radicales alquílicos.
  • Aromáticos: Ar-O-Ar´, siendo Ar y Ar´ radicales arílicos.
  • Mixtos: R-O-Ar, posee en uno de sus extremos un radical alquílico y en otro un radical arílico.

Adicionalmente y dependiendo de sus radicales, el éter puede ser considerado simétrico si dichos radicales con iguales o asimétrico si sus radicales son distintos; en la Ilustración 1 podrá identificar algunos ejemplos de éteres.

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Ilustración 1 Ejemplos de éteres. Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/Nomenclatura_de_funciones_org%C3%A1nicas_con_ox%C3%ADgeno

 

Son múltiples las aplicaciones que pueden tener los éteres la más utilizada es como solventes orgánicos de aceites y grasas; así como analgésicos. El presente trabajo de investigación profundiza las diversas aplicaciones y usos de los Éteres.

Usos y Aplicaciones Industriales de los Éteres

  1. Disolventes industriales: (Armas, Bolaños , & et all, 2015) mencionan que los éteres son sustancias capaz de disolver gran cantidad de sustancias polares y no polares esto se debe a que poseen puntos de ebullición muy bajos lo que otorga
    Resultado de imagen para Etilen Glicol Etil (EGE) éter
    Ilustración 2 Etilen Glicol Etil (EGE) éter. Solvente de resinas. Fuente: (Produk Perusahaan Tender S.A., 2015)

    cierta facilidad la separación de productos mediante evaporación. Por las características que presenta tanto en sus propiedades químicas como físicas, es empleado principalmente como disolventes para la fabricación de polímeros de celulosa, sin embargo existe cierto nivel de peligrosidad principalmente con el dietil éter por ser inflamables, motivo que ha llevado a las industrias a buscar nuevos disolventes. Los éteres como disolventes son empleados en la síntesis de reactivos de Grignard. Adicionalmente en la industria de acabados y maderas los éteres son empleados como disolventes y catalizadores de resinas y ceras como muestra la lustración 2.

  2. Medio para condensar: uno de los usos más difundidos según (Ardila, 2013) es la utilización de éteres para concentrar ácido acético y otros ácidos, principalmente en procesos químicos que requieren ácido acético en altos niveles de pureza y no precisamente para consumo humano. La utilidad radica en que aumenta la concentración de cualquier sustancia ácida por condensación.
  3. Resultado de imagen para utilización de éteres para concentrar ácido acético y otros ácidos
    Ilustración 3 Condensación de sustancias (ácidos) en éter.
  • Medio de arrastre: para la deshidratación de alcoholes etílicos e isopropílicos. Ya que interactúa con el Hidrógeno del radical hidroxilo, permitiendo su deshidratación. Desde otra perspectiva de arrastres, los éteres son ampliamente usados como medios de arrastre para la extracción de principios activos de plantas y animales(Armas, Bolaños , & et all, 2015), debido a su fácil eliminación como muestra la ilustración 4.

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    Ilustración 4. Equipo de extracción Soxhlet
  1. Hacia el año 1842, fueron usados como los primeros analgésicos principalmente el éter di etílico, aunque en la actualidad ha sido sustituido por hidrocarburos fluorados que presentan menos riesgos de exposición.(Armas, Bolaños , & et all, 2015)
  2. Polímeros diversos: los éteres presentan alta resistencia a altas temperaturas pese a que sus puntos de ebullición tienden a ser bajos (Wade, 2004). Esta característica permite que sean retardadores de llama, sin comprometer su fuerza que en términos generales permite que sea utilizado como un retardante de llama. Su estabilidad a la hidrólisis permite su uso en aplicaciones médicas que requieren autoclave así como en procesos que comprenden manipulación de microorganismos autoclavables o mecanismos que incluyan arrastre de vapor, lo que en definitiva los hace claves para la formación de polímeros.

Sus principales representantes son las poliétersulfonas o PES, representadas en la ilustración 5. Este tipo de polímeros son utilizados como termoplásticos donde el producto más popular es el Udel fabricado por la corporación Union Carbide, este se comporta como los policarbonatos siendo muy resistible y estable en altas temperaturas. El uso más frecuente de este tipo de polímeros es la fabricación de émbolos y filtros de jeringa. Según mencionan (Armas, Bolaños, & et all, 2015) este tipo de polímeros presentan una subunidad aril –SO2-arilo lo que identifica como tal una sulfona. Sin embargo su alto costo hace que tengan usos especializados normalmente para reemplazo superior de policarbonatos, recubrimientos e insumos médicos.

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Ilustración 5 En la parte sup. Estructura del polímero poli éter sulfona. En la zona Inf. Se aprecia filtros de jeringa elaborados con dicho polímero. Fuente: (Interempresas, 2012)

Finalmente cabe mencionar con respecto a las poliétersulfonas que son capaces de formar en conjunto verdaderas membranas que industria son reproducibles y controlables con pequeños poros de hasta 40 nanómetros. Se usan para conducir flujos de sustancias en hemodiálisis, recuperación de aguas residuales, procesamiento de alimentos, bebidas y separación de gases; ya que soportan grandes presiones sin gran deformación en sus poros.

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Ilustración 6 Recubrimiento de un frente de camión con resina de poliéter fenólico y fibra de vidrio. Fuente: (Mariano N., 2011)

  • Poliéteres fenólicos: al igual que los anteriores, estos polioxifenólicos, familia de los éteres; son plásticos resistentes a altas temperaturas con la particularidad de ser muy buenos aislantes térmicos y eléctricos por lo que son muy utilizados en planchas de diversos electrodomésticos y automóviles como muestra la ilustración 6.
  1. Éter fenílico: este compuesto presenta alto punto de ebullición a diferencia de otros éteres y no deja de ser estable. Esta característica hace que sea usado como calefactor de fluidos o líquido calefactor en diversas industrias como sustituyente de vapor de agua a presión, principalmente en aquellas donde el vapor de agua puede presentar un riesgo si reacciona con otras sustancias como es el caso de la fabricación de ácidos a escala industrial; dicho de manera simple, cumple la función opuesta a la de un refrigerante, es decir, es un anticongelante. (Armas, Bolaños, & et all, 2015). Se recomienda su almacenamiento en frascos o contenedores plásticos  por evitar su deterioro por la fricción, vibraciones y golpes.

 

  1. Según (Vollhardt, 1994) el tetrahidrofurano o THF por sus siglas es un compuesto orgánico heterocíclico, se presenta como un líquido transparente de baja viscosidad, presenta un olor característico parecido al de dietil éter. Se clasifica como éter siendo uno de los más polares de su grupo. El THF es un solvente dipolar aprótico protofílico (capaz de aceptar protones, dados los pares de electrones no compartidos del átomo de oxígeno que le dan características de base de Lewis), con una constante dieléctrica de 7,6 (a 25 °C). El THF es el análogo completamente hidrogenado del compuesto aromático furano.

                   8.1 APLICACIONES Y USOS

  • Solvente de polaridad de carácter aprótico.
  • Sustituyente del dietil éter cuando se requiere incrementar puntos de ebullición.
  • Usado en procesos de hidroboración de alquenos.
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Ilustración 7 INF. Una representación 3D del THF, SUP. Se muestra el THF comercial como pegamento de tubos PVC. Fuente: (Pérez, 2011)

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  • Disolvente para reactivos de Grignard.
  • Disolvente del caucho por lo cual es importante en la industria de polímeros.
  • Disolvente de resinas, plásticos en tintes, pinturas, barnices, pegamentos, recubrimientos.
  • En la industria de alimentos es utilizado en la fabricación de envases.
Imagen relacionada

Ilustración 8 Éter metil ter butílico en gasolinas producidas por Petropar (Paraguay). Fuente: (Grupo AJ Viersi, 2014)

  • Éter Metil terc Butílico: muy toxico para los seres humanos y otros seres vivos, sin embargo tiene un poderoso uso industrial mezclándose con isobutileno y metanol desde los años 80`s se ha usado como aditivo sintético para incrementar o mejorar el octanaje de la gasolina sin plomo(Grupo AJ Viersi, 2014).
  1. Éter Corona: Son los compuestos orgánicos que tienen varios éteres en su estructura y forman un ciclo. Los éteres corona imitan el comportamiento de las enzimas; estos reconocen los iones alcalinos dependiendo del tamaño de su cavidad oxigenada, que atrae la carga positiva del metal. Esto implica que funciona como un catalizador; hace posible algunas reacciones, e incrementa el rendimiento de otros. Son catalizadores de transferencia de fase. Se usan para transferir compuestos iónicos a una fase orgánica o de una fase orgánica a una fase acuosa, Este éter puede usarse para anestesiar garrapatas antes de eliminarlas de un cuerpo animal o humano. La anestesia relaja a la garrapata y evita que mantenga su boca debajo de la piel. (Daiza, 2016)

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Ilustración 9 CALCIMICINA usada para enfermedades parasitarias en ganado vacuno. Fuente: (Aguirre, 2018)

Uso de epóxidos en la industria de los alimentos

La mayoría de las sustancias antimicrobianas en los alimentos tienen un efecto más inhibidor que letal, hay excepciones con los óxidos de etileno y propileno. Los epóxidos son ésteres cíclicos reactivos que destruyen todas las formas de microorganismo, incluyendo esporas y virus, es decir, son esterilizantes químicos usados en alimentos de baja humedad y en los materiales de envasado aséptico, para lograr el contacto directo con los microorganismo son utilizados en estado de vapor; después de una exposición adecuada, el epóxido residual no reaccionante se elimina por medio de una corriente de aire (Puello Cabarca, 2016)

  1. Resinas epoxídicas; La polimerización de un epóxido con un dialcohol o difenol produce un poli éter. Las resinas epoxis utilizados en la industria se obtienen por polimerización de la epiclorhidrina en el bisfenol en medio básico. El grado de polimerización (n) depende de la relación epiclorhidrina /bisfenol (con un exceso de epiclorhidrina n aumenta). Con la reacción propuesta en la ilustración 10, se obtiene prepolímeros de PM no muy alto (líquidos viscosos o sólidos) que tienen grupos epoxi terminales y grupos OH en la cadena. Los polímeros se convierten en resinas duras mediante el “curado”. El curado consiste en la polimerización cruzada mediante reactivos bio trifuncionales, llamados endurecedores, que al reaccionar con los grupos epoxi terminales y con los grupos –OH interiores forman puentes entre las cadenas. De este modo se producen, al azar, redes macromoleculares tridimensionales muy resistentes. Los reactivos o endurecedores más utilizados son Dietilentriamina (DETA), Trietilentetraamina (TETA), Anhídrido ftálico.
Resultado de imagen para Reacciones de obtención de prepolímeros epóxidos.

Ilustración 10  polímeros epóxidos.

Las resinas epoxi tienen propiedades técnicas muy valiosas: resistencia química, térmica y mecánica y son buenos aislantes eléctricos. Se utilizan para lacas y esmaltes, para recubrimiento de metales y de pisos de laboratorio y fábricas químicas; por colada, se fabrican piezas eléctricas, y algunas compañías las utilizan, con rellenos de sílice, en sustitución de la porcelana para los aisladores de líneas eléctricas; también se usan para fabricar láminas para circuitos impresos y placas reforzadas con fibras de vidrio. Además, son el adhesivo más eficaz para cerámica, vidrio, metales,etc. (Araldit) y por ello se usan en la construcción y en pequeños dosificadores, en el hogar; en general, el prepolímero y el endurecedor se venden separados y se mezclan en el momento de su aplicación. Es un producto caro y su uso se limita a casos de especial exigencia. Algunas Industrias utilizan tetrabromo-bisfenol como copolímero para obtener resinas epoxi resistentes al fuego. (Yúfera, 1996)

  1. Los alcoholes alílicos se convierten en epóxidos por oxidación con hidroperóxido de terc butilo en presencia de ciertos metales de transición. El aspecto más importante de esta reacción, que se llama epoxidación de Sharpless, es su alta enantioselectividad cuando se hace usando una combinación de hidroperóxido de ter-butilo, isopropóxido de titanio(IV) y tartrato de dietilo. La epoxidación Sharpless se ha adaptado para la preparación, en gran escala, de la hormona sexual (+)-disparlure, que se usa para controlar infestaciones de polilla, y de (R)-glicidol, intermediario en la síntesis de fármacos con actividad cardiovascular, llamados beta-bloqueadores. (Carey, 1997)
  2. En la actualidad en relación con los epóxidos existen diversos estudios que proponen extraer epóxidos de ciertas semillas que contienen estas sustancias para el uso industrial, no precisamente en el campo alimenticio. Por ejemplo la producción de epóxidos provenientes de la soya común con ácido per acético generado in situ mediante procesos de catálisis homogénea. Esta investigación indexada publicada en 2010 propone el uso de aceites vegetales que se ha convertido en una excelente alternativa para la sustitución de productos de origen petroquímico. Los epóxidos obtenidos a partir de estos aceites se utilizan ampliamente como plastificantes y estabilizantes del PVC y como materia prima en la síntesis de polioles para la industria del poliuretano. Este trabajo presenta la obtención del epóxido de soya utilizando un catalizador homogéneo en un reactor agitado mecánicamente, a condiciones isotérmicas. Se obtiene como mejor resultado un contenido máximo de oxígeno oxirano de 6,4 %, usando concentraciones de peróxido de hidrógeno (25%de exceso molar), ácido acético (5% p/p) y ácido sulfúrico (2% p/p) a 80°C.(Boyacá & Beltrán, 2010)

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Ilustración 11 Epóxidos recuperados de la soya. Imagen tomada de (Boyacá & Beltrán, 2010)

Aplicaciones industriales de compuestos sulfurados (Tioéteres)

Resultado de imagen para Composición química del vino.

Ilustración 12 Composición química del vino. Fuente: (DeVinoenVino, 2016)
  • Adsorción de azufrados del petróleo utilizando nanopartículas de oro soportadas en fique: de manera general se sabe que el petróleo presenta rachas de azufre presentado en diversas estructuras dado su polimorfismo que representa un 0% a 2% de su composición total en peso, sin embargo su presencia causa verdaderos problemas en las refinerías por lo que se requiere sean retirados previamente a la refinación petrolera para cumplir con los estándares ambientales requeridos (Armas, Bolaños , & et all, 2015). Los Mercaptanos (H-SR), sulfuros (R-S-R) y polisulfuros (R-S-S-R) son capaces de eliminar rachas de azufre presentes en el petróleo, y su estabilidad permite extraerlos fácilmente por fraccionamiento he hidrotratamiento.
  1. Compuestos azufrados volátiles en vino: estos compuestos azufrados tienen un papel importante en la industria vinícola, debido a que son quienes le dan aroma característico a la sustancia, siempre y cuando sean ligeros por eso se exceptúa el DMS por su nivel tóxico, éstos son simplemente vectores de defectos organolépticos que al superar el umbral de la detección olfativa
Resultado de imagen para Oenococcus oeni

Ilustración 13 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0963996917308864

  • confieren notas olfativas agradables al ser humano. (Armas, Bolaños , & et all, 2015). En la ilustración 12 se puede apreciar la composición del vino donde efectivamente se demuestra la existencia de azufre en el vino cuya utilidad es dar su particular aroma, especial los tioles varietales ya que aportan al frescor del vino al contrario el DMS es indicador de mal sabor y reducirlo es el propósito de las vinícolas. Y entornos al costo elevado de vinos sofisticados puede deberse al tratamiento de H2S que se le dé, porque dicho sulfuro de hidrógeno puede tener dos orígenes uno sintetizado en laboratorio no recomendado para vinícolas por costos en comparación a una forma más tradicional de obtención de sulfuro de hidrógeno que es por medio de cepas de levaduras Advantage, Platinum Distinction; mismas que hacen del vino un producto más artesanal y fino; aunque no precisamente más barato; las levaduras forman dicho compuesto a través de procesos metabólicos que transforman compuestos inorgánicos como sulfatos y sulfitos e incluso orgánicos como la cisteína y el glutatión de la uva.(Armas, Bolaños , & et all, 2015)

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Materiales de Laboratorio.(PARTE IV. Tubos de vidrio fusible, codos, alargaderas, capilares y varillas)

Hasta ahora se ha hablado de diversos materiales en las anteriores entregas de esta sección dedicada a los materiales de laboratorio, si eres maestro o un estudiante y requieres mayor información a respecto en este enlace podrás enterarte de todos los materiales de laboratorio antes descritos —> Categoría: Materiales de Laboratorio. De igual forma si nos visitas por primera vez y te ha gustado nuestro trabajo no dudes en suscribirte para que recibas de forma directa todas nuestras publicaciones, dejanos tus comentarios y síguenos en redes nosotros somos MI SEPTIEMBRE ROJO.

1.- TUBOS DE VIDRIO FUSIBLE: Los hay en diversas formas y tamaños así como puedenResultado de imagen para capilar de vidrio variar en diámetro, al ser sometidos al efecto del calor se pueden obtener capilares que sirven para la determinación de puntos de fusión de sólidos cristalinos. Se pueden obtener también diferentes formas y tamaños que servirán como accesorios para los diferentes aparatos y sistemas de laboratorio, pueden ser una herramienta fundamental cuando se trata de acoplar herramientas extra o prolongaciones a las terminaciones de ciertos equipos. La técnica de obtención por lo general es por soplado de vidrio. El material del cual están realizados normalmente es boro-silicato o a su vez quarzo, si deseas conocer acerca del proceso de fabricación y composición del vidrio boro silicato te recomiendo visitar nuestra entrada: Fabricación del Vidrio Borosilicato

Resultado de imagen para accesorios de vidrio  de laboratorio tubos

  • a continuación puedes observar lo fácil que puede ser manipular este tipo de tubos, en este caso para obtener un tubo acodado:

Por otra parte en el caso de los capilares aunque ciertos fabricantes prefieren hacerlos con la base cerrada, los mas tradicionales requieren un taponamiento manual a la llama a continuación les dejo un video de la forma adecuada de cómo deben ser sellados estos pequeños tubos.

2.- VARILLAS DE VIDRIO: A diferencia de los tubos fusibles, las varillas no poseen la forma tradicional hueca de un tubo, si no mas bien se presentan como cilindros macizos; gracias al calor pueden redondear sus extremos y convertirse en varillas de agitación o agitadores. Sirven para remover líquidos, sólidos con líquidos (consiguiendo una mejor solubilidad) y puede emplearse como auxiliar en filtraciones. En la praxis muchos analistas utilizan este tubo como guía de trasvase.

Resultado de imagen para varilla de vidrio de laboratorio

3.- CODOS Y ALARGADERAS: en ocasiones y en especial en aquellas operaciones en las que se requiere una ruta de conducción sean de gases o líquidos, suele ser necesario una extensión a manera de alargador; estos tubos anchos terminados por otros estrechos  se aplican  en algunas operaciones con la finalidad de aumentar la longitud de un aparato para darle flexibilidad, cambio de dirección…etc. En la química orgánica se utiliza con frecuencia este material por ejemplo en las terminaciones de tubos refrigerantes o reflujos. En el caso de los codos e incluso ciertos tipo de alargaderas, su uso se puede clasificar de acuerdo al ángulo de inclinación de las mismas a continuación una muestra de los codos y alargaderas mas comunes.

– ALARGADERA ACODADA 105º

Alargadera acodada (105°)

-ALARGADERA RECTA:

Alargadera recta

-CODO 165º:

Codo a 165°

-CODO A 75º CON BOCA ESMERILADA:

Codo a 75° con boca esmerilada

-CODO A 75º CON BOCA ROSCADA:

Codo a 75° con boca roscada

-CODO A 75º MACHO-MACHO:

Codo a 75° macho-macho

-CODO PELNEN:

Codo Pelnen

COLECTOR ACODADO A 105º CON CONEXIÓN PARA TOMA AL VACÍO:

Colector acodado a 105° con toma para vacío

-COLECTOR RECTO PARA TOMA AL VACÍO:

Colector recto con toma para vacío

-DOBLE CODO CON BRAZOS PARALELOS:

Doble codo brazos paralelos

-PIEZA ACODADA BRAZOS PARALELOS: 

Pieza acodada brazos paralelos

-PIEZA ACODADA EN ÁNGULO DE 105º:

Pieza acodada en ángulo 105°

-PIEZA BIFURCADA DE BRAZOS PARALELOS:

Pieza bifurcada brazos paralelos

-PIEZA BIFURCADA PARA TERMÓMETRO:

Pieza bifurcada para termómetro

PIEZA INTERMEDIA BOCA ANCHA:

Pieza intermedia boca ancha

-PIEZA INTERMEDIA BOCA ESTRECHA:

Pieza intermedia boca estrecha

REFERENCIAS:

-Ing. Carillo Alfonso A. (1990). Materiales y aparatos para laboratorio de química. Gráficas Mediavilla Hnos. Quito-Ecuador

-Imagenes de codos y alargaderas obtenidas de: https://www.vidrafoc.com/productos/categorias/fabricados-vidrafoc/codos-y-alargaderas.html

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Materiales de laboratorio (PARTE III. EMBUDOS)

  1. EMBUDOS.- se pueden clasificar de acuerdo a su utilidad de la siguiente manera:
    • EMBUDOS NORMALES: formados de una parte cónica que por lo general posee un ángulo de 60º de inclinación y un vástago que termina en una punta biselada, el diámetro interno oscila entre los 4 mm de diámetro o más. Los mismos pueden ser fabricados en vidrio, porcelana, plástico y hierro enlozado. Sus características varían según la necesidad del analista, ya que pueden presentar un vástago corto o largo así como la medida de su diámetro. Se emplean para filtraciones y trasvasado de líquidos.Resultado de imagen para embudos normalesResultado de imagen para embudos normales
    • EMBUDO HIRSCH: su forma es similar a la de los embudos normales, pero contienen agujeros de vidrio sinterizado en la base para que las filtraciones sean más rápidas, normalmente son fabricados en porcelana aunque también se los puede encontrar en vidrio.Resultado de imagen para embudos HIRSCH vidrioResultado de imagen para embudos HIRSCH
    • EMBUDOS DE SEPARACIÓN O PROBETAS DE DECANTACIÓN: Estos
    • Resultado de imagen para embudo de gibson
    • recipientes normalmente fabricados en vidrio  poseen una forma cilíndrica o piriforme, están provistos de tapa esmerilada aunque no es una característica que se encuentre presente en todos, por la zona media justo donde se une la cámara con el vástago posee una llave que controla la salida de los líquidos por lo tanto pueden ser ubicados por esta característica por su nombre convencional: embudos de llave  o de GIBSON. Sirven para la separación de líquidos en mezclas es decir, no miscibles entre sí; a esta condición se denomina como fases por diferencia de densidades y ocurre con frecuencia con disolventes orgánicos, porque después de cierta energía de agitación de todo el contenido se lo deja en reposo y al cabo de cierto tiempo, el disolvente cargado de la sustancia que se desea extraer se separa en una fase que puede ser ligera o densa y se presta para la decantación, adicionalmente la tapa permite la evacuación de los gases; por lo que se recomienda informarse adecuadamente de las reacciones que pueden dar desprendimiento de gases dentro del embudo, las presiones formadas pueden ocasionar que la tapa salga disparada por efecto de la presión lo que en consecuencia provocaría daños al equipo o incluso poner en riesgo la seguridad en el laboratorio.
    • EMBUDO DE ADICIÓN, DECANTACIÓN O DE GOTEO: tiene una llave que permite que el líquido sea añadido a un frasco lentamente, pueden poseer o no un tubo de desagüe, uno muy largo normalmente de bromo puesto que se emplean también para verter este reactivo como otros muy corrosivos.Resultado de imagen para EMBUDO DE ADICIÓN O DE GOTEOResultado de imagen para EMBUDO DE ADICIÓN O DE GOTEO
    • EMBUDO BüCHNER: es de porcelana con una placa central de criba (todo en una sola pieza), sobre la placa se coloca un disco de papel filtro y sobre este la sustancias a filtrarse. Sirve  para la filtración que se logra por la succión de una bomba de vacío. El embudo se fija a un matraz KITASATO del que se habló en: Materiales de laboratorio de química (Parte I: tubos, vasos, matraces y probetas) (tipo de Erlenmeyer con tubuladura lateral con buen tapón de corcho o goma. Es importante mencionar que la diferencia entre los embudos Buchner y Hirsch es la capacidad volumétrica que poseen:
      • Embudo Buchner, se usa para volúmenes mayor a 10 mL.
      • Embudo Hirsch, se usa para volúmenes menores a 10 mL.Resultado de imagen para embudo buchner
    • EMBUDO DE POLVO: con un cuello ancho y corto, es más apropiado para las materias sólidas, ya que no se obstruyen fácilmente; por este fin normalmente  se los fabrica en acero, hierro o plástico. útil para ramas de la química ambiental, análisis de suelos etc.Resultado de imagen para embudo DE POLVO
    • EMBUDO DE SEGURIDAD: Los embudos de seguridad permiten un vertido de líquidos peligrosos sin ningún peligro. Sin derrames. Están fabricados en teflón de alta calidad, resistente a ácidos y disolventes.Resultado de imagen para embudo DE  seguridad
    • A continuación presento un video que soporta la información y utilidad de los embudos en las operaciones laboratoriales.

  • REFERENCIAS:

    Ing. Carillo Alfonso A. (1990). Materiales y aparatos para laboratorio de química. Gráficas Mediavilla Hnos. Quito-Ecuador

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