XVIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

"Капля к капле" - получение эфирных масел в школьной лаборатории и определение их качества

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Жидкова А.А. 1

---

1МОУ "СОШ № 24" г. Копейск

Жидкова Т.С. 1

---

1МОу "СОШ № 24" г. Копейск

Работа в формате PDF

1.8 MB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

С каждым годом все большее количество людей задумывается о здоровом образе жизни, все больше людей делают выбор в пользу натуральной косметики содержащей в себе в место консервантов и ароматизаторов – эфирные масла. Эфирные масла применяют в ароматерапии. Мы задумались: каково же качество эфирных масел, представленных на современном рынке и можем ли мы самостоятельно изготовить эфирные масла в условиях школьной лаборатории или дома и каково же буде качество полученных нами масел. Мы много читали, про применение эфирных масел для борьбы с грибковыми и бактериальными инфекциями, нам стало интересно, какое же из масел окажется наиболее эффективным. Актуальность нашей работы заключается главным образом в том, что мы производим оценку эфирных масел представленных на современном рынке и масел изготовленных самостоятельно (различными способами), а также определяем способность эфирных масел оказывать бактерицидное и противоогрибковое свойство.

Цель работы: сформировать рейтинг эфирных масел, используя который в дальнейшем можно будет выбирать наиболее качественное эфирное масло.

Задачи:

1. Получить эфирные масла различными способами и сравнить их с маслами приобретенными в магазине.

2. Проанализировать влияние эфирных масел на развитие плесени и культуру сенной палочки.

Объект исследования: эфирные масла (масла фирмы «Аспера» (туя, ель обыкновенная), масла фирмы «Ботаника» (лаванда, эвкалипт), эфирные масла приобретенные и на разлив в интернет магазине (сандал, герань), эфирные масла приобретенные в спа-салоне (ваниль, лимон, лотос), эфирные масла полученные нами самостоятельно (ель обыкновенная – методом перегонки с водой, лимонное – путем холодного прессования, масло шалфея – спиртовая экстракция, масло грейпфрута – масляная экстракция (приложение 1) ).

Предмет исследования: качество эфирных масел.

Проблема подлежащая исследованию: можем ли мы в школьной лаборатории получить эфирное масло, которое сможет на должном уровне конкурировать с эфирными маслами, представленными на современном рынке.

Гипотеза: в школьной лаборатории можно получить эфирные масла высокого качества.

Методы исследования: эксперимент, анализ, сравнение.

Научная новизна работы состоит в изучении эфирных масел представленных на современном рынке и сравнении их качества и свойств с эфирными маслами полученными в школьной лаборатории, а также в предложении нами способа получения эфирных масел путем дистилляции в домашних условиях, без применения химической посуды (эфирные масла можно получить путем дистилляции в небольшой кастрюле, а вместо «холодильника» использовать матерчатый шнур, значительный минус данного способа очень низкий выход продукта, если шнур заменить шлангом небольшого диаметра выход продукта значительно повышается).

Глава 1. Классификация эфирных масел и из свойства.

1.1.Определение и классификация эфирных масел.

Эфи́рные масла — летучие, с характерным сильным запахом и вкусом, маслоподобные (маслянистые), нерастворимые в воде, в основном бесцветные или слабо окрашенные жидкости. В отличие от настоящих жиров они не оставляют жировых пятен на бумаге, потому что испаряются (улетучиваются) уже при комнатной температуре. Эфирные масла образуются только в растениях, но имеют чрезвычайно сильные физиологические и фармакологические свойства. В чистом виде их получают перегонкой с водяным паром, поглощая жирами, кое-где выжимают под прессом или же экстрагируют жидкой углекислотой и другими растворителями. В фитотерапии (ароматерапии и т.п.) их употребляют не только очищенными (см. абсолют (парфюмерия)), например, для ингаляций, но и в настойках (эссенциях), которые делают на спирте, учитывая нерастворимость терпенов в воде, или в напарах, как скажем, это делают с листьями шалфея или эвкалипта для полоскания. Большинство эфирных масел хорошо растворяются спиртом(растворимость эфирных масел в спирте сильно зависит от его крепости), бензином, эфиром, липидами и жирными маслами, восками и другими липофильными веществами, и в таких формах очень широко используются в парфюмерии (Парфюмерно-косметическая промышленность). Эфирные масла находят также применение в пищевой промышленности — в пряностях и специях. [1]

Существует множество классификаций эфирных масел По степени натуральности:

Натуральные. Только эта группа даёт полный терапевтический эффект.

Синтетические – продукт синтеза, может напоминать по своему химическому составу натуральное масло, но обычно это самостоятельный химический продукт (например, масло лимона фальсифицируют синтетическим лимоненом).

Восстановленные (реконструированные). Примерно повторяют по своему составу натуральное эфирное масло, причём отдельные компоненты могут быть натурального происхождения (гераниол из герани, лимонен из лимона и пр.) Как правило, «восстанавливают» эфирные масла, которые стоят достаточно дорого (роза, жасмин).

Фальсифицированные. Фальсифицировать эфирное масло можно добавлением в него какого-либо компонента до схожести с оригиналом. Изначальное масло может быть того же вида, но худшего качества (в масло лимона могут добавлять цитраль), либо из другой части растения (петит-грейном фальсифицируют нероли), либо совсем другим маслом (в лавандин добавляют линалилацетат и линалоол для получения фальсификата лаванды)[2]

1.2. Лечебные и косметические свойства

Спектр биологической активности эфирных масел весьма широк. Некоторые из них являются отменными спазмолитиками, облегчают головную боль, другие антисептиками, их рекомендуют для обработки ран и порезов кожных покровов, есть масла для успокоения и, наоборот, возбуждения нервной системы, стимулирования умственной деятельности[3]
При этом практически любое из них относят к сильнодействующим препаратам, способным оказать как помощь, так и вред, при нечетком соблюдении рекомендаций по применению. Поэтому тщательного и методичного изучения требует такой вопрос, как эфирные масла: свойства и применение.

Таблица ниже поможет облегчить данную нелегкую задачу (позиции, отмеченные значком «*» не следует применять на солнце).

Таблица 1. Применение эфирных масел

Выводы по первой главе

Эфирные масла – тема, набирающая все большую популярность, ведь в последние годы повсеместно растет интерес к вопросам использования природных веществ в различных областях жизни. Они являются пахучими продуктами вторичного метаболизма растений, имеют широкое применение в народной медицине, пищевой промышленности в качестве ароматизаторов, в косметической и парфюмерной отрасли[4]

На протяжении тысячелетий известны человечеству противомикробные и антибактериальные возможности эфирных масел. Даже в Библии имеются упоминания о таких эфирных маслах, как лавр, мирт, ладан, сандал. Упоминаются они и в трудах великих лекарей прошлого Гиппократа и Авиценны.

Известны факты о том, что все эти вещества помогают человеку побороть следующие проблемы: снять усталость; убрать напряжение после тяжелого рабочего дня; расслабиться, когда стресс начинает брать верх над вашими эмоциями; поднять жизненный тонус. Но в их применении есть некоторые нюансы. В первую очередь это касается того, что эфирное масло используется в небольшом количестве и добавляется капельно в основное средство. Хотя вот растительные и оливковые масла могут применяться как отдельное средство

Глава 2. Проведение исследования и обсуждение его результатов.

2.1. Получение эфирных масел в школьной лаборатории

В ходе выполнения работы нами были самостоятельное изготовлены препараторов для исследования (следующие масла: ель обыкновенная (получено самостоятельно путем дистилляции (приложение 2)), грейпфрут (получено самостоятельно путем масляной экстракции (приложение 3)), лимон (получено самостоятельно путем холодного прессования (приложение 4)), шалфей (получено самостоятельно путем спиртовой экстракции)).

Получение елового масла методом перегонки с водой. Взять 150 г еловых иголок. Измельчить их и поместить в круглодонную колбу, находящуюся на водяной бане, добавить 200 мл воды. Нагреть воду до кипения на песочной бане. Перегонку с водяным паром вести не менее 1 часа с момента закипания воды в колбе. Масло и водный конденсат собрать на выходе в мензурку. Концентрата собирается около 100 мл, а на поверхности плавают желтоватые капли масла (около 4-5 капель), которые можно отделить с разделительной воронки. [5]

Получение масла грейпфрута путем масляной экстракции. Взять кожуру грейпфрута. Залить дезодорированным растительным маслом так, чтобы корки были полностью накрыты. Настаивать 10 дней в темном месте при комнатной температуре. Получена прозрачная ароматная жидкость золотистого цвета.

Получение лимонного масла методом холодного прессования. Натереть на мелкой терке цедру 6-10 лимонов. Отжать через бинт или капроновый платок. В результате работы получено около 1 мл желтоватой непрозрачной жидкости с приятным фруктовым ароматом.

Спиртовая экстракция. Взять 100 мл 70%-ного спирта и 40 г травы шалфея. Настаивать 10 дней в темном месте при комнатной температуре. В итоге получена темно-зеленая прозрачная жидкость с приятным травяным ароматом.

2.2. Оценка качества эфирных масел

Далее нами была определена натуральность эфирных масел по методике Миргородской С. и картам Коблашовой Е.В.. При проведении опыта в каждом эксперименте нужно наносить по 1 капле эфирного масла на лист с периодичностью нанесения 30 минут. Если масло натуральное, то аромат должен «расслаиваться» согласно методике. Если третья капля пахнет резче, чем первая, и отличается только интенсивностью запаха, то это – скудно-компонентный продукт одеколонно-бензиновой промышленности. В итоге мы определили, что все масла кроме приобретенных в спа-салоне являются натуральными.

Затем мы определили наличие спирта в представленных образцах. Несколько капель испытуемого масла наносят на воду, налитую на часовое стекло, и наблюдают на черном фоне; не должно быть заметного помутнения вокруг капли масла. Спирт определен в следующих образцах: шалфей, лотос, ваниль, герань.

Также мы определили наличие жирных и минеральных масел. 1 мл. эфирного масла взбалтывают с 10 мл. 80%-ного этилового спирта; не должно появиться мути и жирных капель. Примеси определены в следующих образцах: сандал, ваниль, лимон, лотос, грейпфрут. [7]

Определили способность представленных образцов эфирных масел оказывать бактерицидное и противогрибковое свойство. Заложли хлеб в 14 чашечках Петрии, в которых впоследствии выросла плесень. Затем были добавлены на фильтровальную бумагу эфирные масла 13 образцов (1 контрольный без добавления эфирного масла). Оценить эффективность эфирных масел в борьбе с грибами, по трёхбалльной системе. Ярко выраженное противогрибковые свойства: ель обыкновенная (собственного производства, ель обыкновенная фирма «Аспера», эвкалипт фирма «Ботаника».

Далее приготовили культуру сенной палочки: Взяли 25 г сена, мелко нарезали, поместили в колбу и залили 200 мл водопроводной воды. Для нейтрализации в колбу добавили щепотку мела и кипятили в течение 30 мин. При кипячении в раствор переходят питательные вещества и отмирает громадное количество различных неспоровых и споровых микроорганизмов. Споры же сенной палочки не погибают. Они выдерживают кипячение в течение 2 ч. Для того чтобы прорастить споры сенной палочки, поступают следующим образом. Полученный отвар сена, цвета чая, средней густоты, слили в другую колбу слоем не толще 1—2 см, закрыли ватной пробкой и поместили в термостат при температуре +25… + 30°С. Через 2—3 суток жидкость сначала помутнела, а затем покрылась беловатой пленкой, состоящей из сенных бактерий (споры превращаются в бактерии). Стеклянной палочкой перенесли кусочек пленки с жидкостью на предметное стекло, для лучшей видимости добавили каплю метиленового синего и закрыли покровным стеклом. При большом увеличении микроскопа препарат рассмотрели. Затем приготовили 14 препаратов сенной палочки, к 13 добавляем эфирные масла в следовых кол-вах (на кончике иглы). Изучили препараты под микроскопом. Ярко выраженное бактерицидные свойства: ель обыкновенная (собственного производства, ель обыкновенная фирма «Аспера», эвкалипт фирма «Ботаника».

На основании проделанной работы мы оставили рейтинг качества исследуемых образцов эфирных масел.

Таблица 2.Результаты исследования

Выводы по второй главе

- наилучшего качества оказались следующие образцы: ель обыкновенная (производитель «Аспера»), эвкалипт (производитель «Ботаника»), ель обыкновенная (получено самостоятельно).

- самостоятельное изготовление эфирных масел в лабораторных условиях – неэкономично.

- наилучшими бактерицидными и противомикробными свойствами обладают - ель обыкновенная (производитель «Аспера»), эвкалипт (производитель «Ботаника»), ель обыкновенная (получено самостоятельно).

- эфирные масла полученные самостоятельно с применением спиртовой и масляной экстракции демонстрируют невысокое качество и низкие бактерицидные и противомикробные свойствами.

Заключение

Эфирные масла – тема, набирающая все большую популярность, ведь в последние годы повсеместно растет интерес к вопросам использования природных веществ в различных областях жизни. Они являются пахучими продуктами вторичного метаболизма растений, имеют широкое применение в народной медицине, пищевой промышленности в качестве ароматизаторов, в косметической и парфюмерной отрасли.

Можем ли мы в школьной лаборатории получить эфирное масло, которое сможет на должном уровне конкурировать с эфирными маслами, представленными на современном рынке? Результаты нашего исследования говорят, что можем, но это очень не экономически выгодный процесс.

Наилучшего качества оказались следующие образцы: ель обыкновенная (производитель «Аспера»), эвкалипт (производитель «Ботаника»), ель обыкновенная (получено самостоятельно).

Список использованной и цитируемой литературы

1.https://ru.wikipedia.org/wiki/Эфирные_масла

2. http://poezia-aromatov.ru/?p=4793

3. http://avrorra.com/efirnye-masla-svojstva-i-primenenie-tablica/#hcq=5yaZ0Lq

4. Войткевич С.А.— Эфирные масла для парфюмерии и ароматерапии.

5. Дудченко Л. Ароматы здоровья (лечение эфиромасличными растениями и

6. эфирными маслами). – Киев, «Глобус», 1997. – 150 с.

7. Муравьева Д. А. Фармакогнозия. – М.: «Медицина», 1991. – 560 с.

Приложение 1. Эфирные масла, принявшие участие в исследовании.

Приложение 2.

Получение эфирного масла ели обыкновенной путем дистилляции.

Масло ели обыкновенной в разделительной воронке полученное нами путем дистиляции.

Приложение 3.

Масло грейпфрута (получено самостоятельно путем масляной экстракции).

Приложение 4.

Масло лимона (получено самостоятельно путем холодного прессования).

Приложение 5.

Масло шалфея (получено самостоятельно путем спиртовой экстракции).

Приложение 6.

Как применять эфирное масло?

Помните, что каждый человек уникален, поэтому и реакция его на то или иное масло может быть совершенно не предсказуема. Начинать использовать указанные эфирных масел нужно только с очень маленьких доз и только в разбавленном виде.
Соблюдайте максимальную осторожность с эфирными маслами вблизи огня, так как они относятся к огнеопасным и взрывоопасным веществам.
Перед применением таких эфирных масел, как анисовое, гвоздичное, имбирное, иланг-иланговое, камфорное, иссоповое, кедровое, кардамоновое, ковшиковой лаванды, коричное, лемонграссовое, масло листьев бэй, масло чайного дерева, пижмовое, перечное, полынное, пиментовое, тимьяновое, рутовое, туевое, тминное, фенхелевое, тысячелистниковое, шалфейное, чаберовое и эвкалиптовое, - необходимо непременно посоветоваться с врачом или специалистом в области ароматики масел, так как эти эфирные масла могут вызвать нежелательные последствия.
Особую осторожность нужно проявить с эфирными маслами, содержащими высокий уровень кетонов. Это масла из иссопа, камфорного дерева, лаванды ковшиковой и широколистной, полыни обыкновенной и горькой, мяты болотной, туи и руты. Менее опасны масла из ветиверии, бессмертника, мяты перечной, кедра атлантического, шалфея лекарственного, розмарина, эвкалипта.
Помните, что кетоны токсичны и при неправильном применении могут вызвать нейротоксичность, гепатотропный и эмбриотропный эффекты.
Перед использованием эфирных масел из таких растений, как аир, американский лавр, армоис, арника, горчица, горький миндаль, лист бальдо, лист джаборанди, можжевельник козачий, мята болотная, пижма, полынь, рута, туя, хрен - нужно обязательно проконсультироваться с врачом или специалистом в области ароматерапии.
Перед тем, как применять какое-либо эфирное масло, особенно если речь идет об ингаляции или его накожном использовании, следует провести проверочный тест, чтобы выявить индивидуальную совместимость. В первую очередь это касается таких «рискованных» для аллергетиков масел, как гвоздичное, масло душицы, коры и листьев коричного дерева, чабера, чабреца.
Перед тем, как применять эфирные масла, содержащие высокий процент кетонов и фенолов (анисовое, гвоздичное, иланг-иланговое, имбирное, пижмовое, полынное, фенхелевое, шалфейное, эвкалиптовое), следует обязательно проконсультироваться со специалистом. В противном случае при индивидуальной несовместимости вы рискуете получить целый букет проблем, начиная от проблем с нервной системой и до дисфункции печени. Особое внимание должны обратить на это предупреждение беременные женщины.
Нужно проявить особую осторожность при использовании эфирных масел вблизи глаз. Ни в коем случае не допускайте попадания в глаза не только самого эфирного масла, но и его паров. В особенности это касается детей!
Чтобы избежать негативных последствий, перед применением какого-либо масла, кроме проверочного теста вынесите собственную обонятельную оценку, поскольку обычно она служит немаловажным критерием вашей личной совместимости с тем или иным эфирным маслом. Если оно вам приятно на запах и вызывает положительные эмоции - можно применять, но если эфирное масло кажется вам «не очень», если оно вызывает раздражение слизистой оболочки носа и дыхательных путей, если при его ароматах вы испытываете отрицательные эмоции или дискомфорт - масло применять нельзя.
Даже если вы уверены в его полезности, в его просто чудодейственных свойствах, все равно воздержитесь от его применения, так как в 99 случаях из 100 - у вас с ним индивидуальная непереносимость.
И еще раз напомню: применение эфирных масел в лечебных целях обязательно требует консультации с врачом или специалистом в области ароматерапии! Не занимайтесь лечением на свой страх и риск - ни к чему хорошему это не приведет.

Приложение 7.

Полезные советы.

Не покупайте эфирное масло во флаконах большого объема. Это нецелесообразно, так как использовать его нужно всегда в малых дозах. Вы просто-напросто можете не успеть израсходовать его до момента окончания срока годности. А, кроме того, флакон с эфирным, маслом после вскрытия не подлежит длительному хранению, поскольку при открытии масла во флакон попадает воздух, что, в конечном счете, приводит к окислению и ухудшению его качества. Так что не стоит покупать эфирные масла «впрок».
Никогда не покупайте в лечебно-профилактических целях эфирное масло, о котором ничего не знаете. Берите лишь то, о котором вам известно все.
Обратите внимание, что эфирные масла, предназначенные для использования в медицинских целях, должны иметь гриф «Для ароматерапии», соответствовать стандарту 130 и обладать сертификатами качества и соответствия. Никогда не покупайте эфирные масла при отсутствии сертификата!
А при наличии сертификата будьте внимательны, если в нем написано «натурально-восстановленные масла» - польза от них весьма сомнительна.
На флаконе с эфирным маслом обязательно должно присутствовать название масла на вашем родном языке и, обязательно, - на латинском, а также должно быть указано название фирмы-производителя (поставщика) и, обязательно, - срок хранения эфирного масла.
Покупайте эфирные масла только в магазинах, имеющих «имя» или уже зарекомендовавших себя. Но ни в коем случае не покупайте масла в киосках, на рынках и так далее. Качество продаваемого там эфирного масла может быть весьма сомнительным. Помните, что чем хуже качество эфирного масла, тем больше вреда оно может вам принести. Если на полке стоят разные масла, но цена у всех одинакова - знайте: здесь - подвох. Настоящие натуральные эфирные масла не могут стоить одинаково, так как особенности процесса получения того или иного масла различны. Так, например, масло нероли должно быть несравненно дороже лавандового, поскольку требует больше затрат. Не нужно покупать много эфирных масел, достаточно будет одного или трех. Качественного масла в небольшом флаконе, при грамотном его использовании, вам хватит надолго. Лучше всего в лечебно-профилактических целях иметь под рукой эфирные масла с широким спектром действия и малой токсичностью.
Покупайте эфирные масла только в темных флаконах! Помните, что практически всем эфирным маслам свет вреден, поскольку вызывает ухудшение их качества.