Práctica Extracción de cafeína presente en hojas de té verde

INTRODUCCIÓN

El té verde, conocido científicamente como Camellia sinensis, puede ser considerado como una de las bebidas más populares hoy en día, esto debido su sabor, propiedades sensoriales, efectos estimulantes, así como las propiedades saludables las cuales generan beneficios al consumirlo, (Shokrzadeh et al., 2022).

Para poder entender todos estos mecanismos detrás de los efectos que genera el  consumir el té, se han realizado diversos estudios científicos  para poder aislar y de este modo identificar todos aquellos compuestos presentes en el té, los cuales le brindan tales propiedades que lo caracteriza. Dentro de ellos se  encuentra la cafeína, la cual ha generado mucha atención durante los últimos años debido a que se trata de una droga psicoactiva la cual actúa como un estimulante la cual puede afectar el estado de ánimo de una persona. Desde un punto de vista químico, la cafeína es una metilxantina, que posee una estructura heterocíclica la cual le confiere una polaridad intermedia influyendo en su comportamiento al momento de extraerla, haciendo que sea de una manera más sencilla su cuantificación y estudio, (Jun, 2009).

Para la extracción y cuantificación de este compuesto se utilizan métodos de separación los cuales se basan en una diferencia  de solubilidad. Debido a la polaridad de la cafeína, es posible disolverla  en agua sobre todo agua caliente, al preparar el té, el agua hirviendo ayuda a extraer los compuestos solubles, entre ellos la cafeína, posteriormente, se utiliza diclorometano para transferir selectivamente la cafeína desde la fase acuosa hacia una fase orgánica, ya que este disolvente no es miscible con el agua y tiene una afinidad mucho mayor por la cafeína. También, es importante considerar que las hojas de té contienen una gran variedad de compuestos, como celulosa, proteínas, pigmentos, lípidos, azúcares, minerales, taninos y ácidos fenólicos como el ácido gálico. Aunque solo una pequeña fracción de estos compuestos es soluble en agua caliente, algunos de ellos también son solubles en diclorometano, lo que representa un posible contaminante en la fracción extraída. Para evitar esta interferencia, se añade carbonato de sodio (Na₂CO₃) al té caliente, compuesto que reacciona con los taninos y ácidos fenólicos, generando productos ionizados (con carga negativa) que se vuelven insolubles en diclorometano, permitiendo que solo la cafeína se traslade a la fase orgánica, (Libretexts, 2023).

En esta práctica se realizó la extracción de cafeína a partir de hojas de té verde mediante una infusión caliente en presencia de carbonato de sodio, seguida de una extracción líquido-líquido con diclorometano utilizando un embudo de separación. Posteriormente, se cuantificó la cafeína extraída mediante espectrofotometría UV-Vis, utilizando una curva de calibración con patrones conocidos y aplicando la ley de Beer-Lambert para determinar su concentración.

OBJETIVOS

General

Extraer y cuantificar la cafeína presente en hojas de té verde mediante técnicas de separación líquido-líquido y análisis espectrofotométrico, con el fin de aplicar principios de solubilidad y análisis cuantitativo en compuestos orgánicos.

Específicos

1. Preparar una infusión de hojas de té verde en presencia de carbonato de sodio para facilitar la extracción selectiva de cafeína.
2. Realizar la extracción líquido-líquido utilizando diclorometano como disolvente orgánico para aislar la cafeína de la fase acuosa.
3. Cuantificar la cafeína extraída mediante espectrofotometría UV-Vis, utilizando una curva de calibración basada en patrones conocidos.

JUSTIFICACIÓN

La práctica sobre extracción de cafeína a partir de fuentes naturales como las hojas de té verde, permite comprender procesos de separación, así como puntos importantes para una correcta elaboración. La cafeína, como compuesto bioactivo con efectos estimulantes y aplicaciones en diversas industrias, requiere métodos eficientes para su aislamiento y cuantificación, lo cual es esencial tanto en investigación como en el control de calidad de productos alimenticios y farmacéuticos. Desde el punto de vista metodológico, se realiza una combinación de técnicas que permiten entender fenómenos como la polaridad, la miscibilidad de disolventes, la distribución de solutos entre fases, y la influencia del pH sobre la solubilidad de los componentes presentes en mezclas complejas. La adición de carbonato de sodio, por ejemplo, no solo mejora la selectividad del proceso al evitar que compuestos ácidos migren hacia la fase orgánica, sino que también enseña sobre el ajuste químico del medio como una estrategia para poder optimizar la separación.

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