III Международный конкурс
научно-исследовательских и творческих работ учащихся
«СТАРТ В НАУКЕ»
 
     

ПОЛУЧЕНИЕ И ВЛИЯНИЕ АРОМАТИЧЕСКИХ МАСЕЛ
Шипилова А.С., Рубанова Д.С.
Автор работы награжден дипломом победителя второй степени
Диплом школьника      Диплом руководителя
Текст научной работы размещён без изображений и формул.
Полная версия научной работы доступна в формате PDF


Запахи окружают человека с момента рождения и сопровождают его на протяжении всей жизни. Учеными установлено, что ароматы людьми запоминаются лучше, чем звуки, цвета и другие факторы среды обитания. Человек воспринимает запахи носом. Он способен воспринимать и распознавать 4000 различных запахов, а очень чувствительный нос - до 10 000, причем, о каждом отдельном запахе в мозг передаются специальные сигналы. Обонятельные нервы почти никогда не ошибаются. Сигнал запаха перемещается по специальным клеткам непосредственно в гипоталамус мозга. Это очень важно, потому что этот миниатюрный орган регулирует десятки функций организма, такие как температура, жажда, голод, уровень сахара в крови, сон, сексуальное возбуждение и такие эмоции, как гнев и радость. Одновременно сигнал запаха поступает в область, называемую Гиппо-камп- часть мозга, которая отвечает за память и внимание. По этой причине запахи вызывают у нас воспоминания.

Различные запахи и ароматы имеют огромное влияние на человека. Аромат эфирных масел воспринимается обонянием, которое реагирует быстрее остальных наших чувств. Эфирные масла – это летучие вещества, которые вырабатываются эфирномасличными растениями и обуславливают их запах и практическую ценность. Эфирные масла названы эфирными из-за летучести и испаряемости, а маслами – потому что они жирные на ощупь, не смешиваются с водой и легче ее. А могут ли ароматы влиять на психоэмоциональное состояние человека? Могут ли они улучшить плохое настроение или наоборот, его ухудшить?

Актуальность: в 10 классе нагрузка в школе увеличилась, появились профильные предметы, отнимающие много сил. Также часто контрольные работы выпадают на 5-6 уроки, когда эффективность работы снижается. Мы наблюдали за психоэмоциональным состоянием одноклассников, многие после профильных уроков были уставшие и с плохим настроением, и на контрольные работы оставалось мало сил. Но наткнувшись на интересную информацию о свойствах эфирных масел, и их влиянии на состояние человека, мы решили проверить, действительно ли масла могут изменить работоспособность и эмоциональное состояние учащихся. И получить их химическим способом в школьной лаборатории.

Гипотеза: ароматические масла влияют на настроение и работоспособность человека.

Цель работы: получить ароматические масла и изучить их влияние на психоэмоциональное состояние человека.

Задачи:

1. Изучить теоретические материалы об истории, способах их получения и влиянии ароматических масел на работоспособность и эмоциональное состояние человека.

2. Получить ароматические масла из листьев эвкалипта, цедры мандарина и хвои ели.

3. Провести исследования по влиянию ароматических масел на человека.

Объект исследования: ароматические масла.

Предмет исследования: способы получения и влияние ароматических масел на состояние человека.

Методы исследования:

1. Библиографический.

2. Экспериментальный.3. Аналитический.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ. I. Теоретическая часть

Эфирные масла – это вещества, обладающие сильной испаряемостью и летучестью – они легко распространяются в воздухе; на ощупь они маслянистые, легче воды и нерастворимы в ней. Они образуются под влиянием различных воздействий в частях растений: корнях, древесине, смоле, семенах, коре, плодах, листьях и цветах. Запах ароматических веществ выражен по-разному: одни растения пахнут сильно, и их аромат очень стойкий, а в других эфирные масла находятся так глубоко, что их запах не чувствуется совсем. Цвет эфирных масел зависит от пигментов, содержащихся в растениях. Масло может быть бесцветным, прозрачным, жёлтым, зелёным, сине-зелёным, синим, красным и даже тёмно-коричневым. Эти масла отличаются высокой биологической и химической активностью: они могут растворять полиэтилен, резину, парафин, сургуч, и даже способны вызвать коррозию металлов. Поэтому, работая с эфирными маслами, лучше брать стеклянную посуду и пользоваться деревянными палочками.

Эфирные масла сильно отличаются от обычных растительных масел. Уже при комнатной температуре они улетучиваются, а на бумаге и ткани не оставляют пятен, как обычные жирные масла. Конечно, если масло имеет насыщенный цвет, может остаться лёгкое окрашивание. На свету все эфирные масла быстро окисляются, поэтому хранить их нужно в тёмных стеклянных ёмкостях и в тёмном прохладном месте. Во флакон с эфирным маслом не должен попадать воздух. Чаще всего масла хранят в холодильнике, но некоторые следует хранить при комнатной температуре, и их свойства при этом только усиливаются. Большинство эфирных масел легко воспламеняются, поэтому с ними лучше обращаться осторожнее [1].

Эфирное масло воздействует сразу на химическом, физическом и психологическом уровнях, воспринимается тактильно, через его вдыхание, влияет на обмен веществ. Аромамасла можно использовать для внутреннего применения, в качестве наружного средства, в ингаляционных методах [5].

Противопоказание, которое распространяется абсолютно на все эфирные масла — индивидуальная непереносимость. Она может проявиться в виде покраснения кожи, аллергической сыпи, головной боли, учащенном или затрудненном дыхании, отдышкой или даже обмороком. При обнаружении у себя подобных симптомов (или даже почувствовав общее ухудшение самочувствия) от использования выбранного эфирного масла необходимо отказаться.

Чувствительная кожа нежная и уязвимая, поэтому на многие масла в первую очередь проявляется индивидуальная непереносимость. [5]

Способы получения ароматических масел

  1. Дистилляция (перегонка паром).

Растительное сырье укладывается в перегонный куб на сито, установленное над кипящей водой, с паром из сырья уносятся летучие компоненты, они, охлаждаясь в змеевике, оседают в виде смеси с дистиллированной водой в специальном приемнике. Так как масло не растворяется в воде и имеет плотность ниже чем у воды, то масло поднимается вверх. Нагревание проводится на слабом огне, и этот процесс может занимать длительное время. Зато на выходе будет масло с богатой гаммой ароматов. Для ускорения процесса перегонки применяют более высокие температуры, в результате масло можно получить за несколько минут, но и аромат у такого масла, будет не так многообразен и целебных свойств гораздо меньше. Так что если нарушается технология получения эфирных масел, то и ухудшается их качество. Эфирные масла, полученные методом дистилляции, с годами приобретают еще лучший аромат, а некоторые масла имеют неограниченный срок хранения.

  1. Анфлераж (метод поглощения).

Метод основан на поглощении жирами (свиным или говяжьим) и маслами (ши или кокосовым), которые не имею своего запаха, эфирных масел из цветочного сырья (цветков розы, туберозы, жасмина, белой акации, азалии, цветов фиалки душистой, липы и др.)

Для этого жир намазывают тонким слоем на чистое стекло и раскладывают только что собранные лепестки цветков. Цветочные лепестки выдерживают 1-3 суток, пока они выделяют эфирные масла. Затем использованные цветки удаляют и раскладывают свежие. Эту процедуру можно повторять многократно (20-25 раз).

  1. Мацерация (настаивание, горячий анфлераж).

  1. треть объема банки или фляги с широким горлышком засыпают лепестками (почками, измельченными листьями или корнями) растения;

  2. доливают доверху растительным маслом;

  3. плотно закрывают;

  4. настаивают на солнце несколько дней или пока лепестки не потеряют свою окраску;

  5. увядшие лепестки, извлекают и заменяют на свежие;

  6. процесс повторяют несколько раз (чем многократно повторяется процесс замены сырья; тем насыщеннее будет настоянное масло, которое называют благовонным);

  7. фильтруют и хранят в прохладном темном месте.

  1. Гидродиффузия (перколяция).

Самый современный метод - быстрый, технологичный, простой, не требующий сложного оборудования. Происходит гидродиффузия следующим образом: через растение, которое лежит на специальной решетке, проходит струя горячего пара. Полученную смесь – воды и эфирного масла, охлаждают. В целом способ очень похож на метод дистилляции [9].

Историческая хронология эфирных масел начинается примерно с 4000 г. до н.э., хотя термин «Ароматерапия» вполне современный (появился в начале 20-го века). Египтяне, греки, римляне, персы, индусы и китайцы, как известно, практиковали использование эфирных масел на протяжении многих веков.

II. Практическая часть

В работе были проанализированы четыре образца эфирных масел эвкалипта, лимона розмарина и хвои ели. Анализ проводили как с купленными маслами в аптеке г. Лесосибирска, так и с полученными в лабораторных условиях. Исследовательская работа проводилась в ноябре-декабре 2016 года. В эксперименте участвовало 26 учащихся нашей школы.

В лабораторных условиях мы получили масла из натуральных продуктов: апельсина, эвкалипта, хвои ели. Собрали прибор для получения эфирного масла.

Брали субстраты исследуемых растений по 50 г: хвои молодых побегов ели, листья эвкалипта, цедру цитрусовых. Измельчали их и, пока они ещё влажные, помещали в колбу, находящуюся в песочной бане, добавляли 20-30 мл воды. Первую колбу заполняли на 1/3 водой. Когда получали эфирное масло ели, чтобы кипение было равномерным, добавляли несколько кусочков керамики. Нагревали воду до кипения с помощью спиртовки. Одновременно нагревали колбу на песочной бане с помощью электрической плитки. Перегонку с водяным паром вели 40 мин, с момента закипания воды в первой колбе. Масло и водяной конденсат собирался на выходе в делительную воронку, воды собиралось около 50 мл, а на поверхности её плавали бесцветные капли масла 0,5 мл. Воду отделяли от масла. По запаху полученные масла не сильно отличались от тех масел, которые были куплены в аптеке. На белый лист бумаги наносили каплю эфирного масла. Откладывали лист с каплей в недоступное для света место на сутки. Через сутки смотрели, испарилась капля или нет.

Анализ полученных эфирных масел в лабораторных условиях и купленных эфирных масел показал,

Влияние ароматических масел

Эфирные масла

Цитрус

Еловое

Эвкалипт

Активизация мыслительных процессов

87%

-

-

Прилив энергии

80%

-

-

Улучшение настроения

75%

93%

100%

Успокаивает

-

93%

-

что они хорошего качества, так как эфирные масла испарялись, оставляя лишь лёгкий запах, не оставляя пятен на бумаге. У каждого масла свой химический состав, определяющий его аромат, цвет, летучесть [9].

Следующим этапом нашей работы было изучение влияния полученных масел на психоэмоциональное состояние учащихся. По субъективной оценке респондентов после применения цитрусового масла настроение улучшилось у 80% учащихся, после применения елового масла у 93%, а после применения масла эвкалипта у 46%. Снижение стресса наблюдалось после применения масел ели и эвкалипта [2].

Влияние ароматических масел

Эфирные масла

Цитрус

Розмарин

Эвкалипт

Активизация мыслительных процессов

90%

-

-

Прилив энергии

75%

-

-

Улучшение настроения

80%

85%

100%

Успокаивает

-

100%

-

Также нами было изучено влияние эфирных масел лимона, розмарина и эвкалипта, купленных

в аптеке г. Лесосибирска. В ходе исследования выявлялась субъективная оценка влияния ароматических масел на эмоциональное состояние учащихся. После нанесения повышалась работоспособность, наблюдался прилив энергии у 90% респондентов; улучшалось настроение после применения масла цитрусовых у 80%, у 85% после применения масел розмарина, и у 100% респондентов после нанесения масла. Снижение стресса наблюдалось после нанесения масла розмарина [2].

Далее мы проверили соответствие субъективной оценки учащихся о повышении работоспособности после применения эфирных масел. Для выявления влияния эфирных масел на эффективность работы учащихся, использовали методику Шульте. Для этого использовали таблицы Шульте, в ячейках, которых хаотичным образом были размещены цифры от 1 до 25. Респонденты в быстром темпе находили последовательно все числа, расположенные в таблице. Время фиксировали. И вычисляли эффективность работы (ЭР) по формуле:

Возраст

5 баллов

4 балла

3 балла

2 балла

1 балл

10 лет

45 и меньше

46-55

56-65

66-75

76 и больше

11 лет

35 и меньше

36-45

46-55

56-65

66 и больше

12 лет и старше

30 и меньше

31-35

36-45

46-55

56 и больше

ЭР = (Т1 + Т2 + Т3 + Т4 + Т5) / 5, где Тi – время работы с i-той таблицей. Результаты вычислений показали, что эффективность работы повысилась у всех респондентов. Но оценивая ЭР по пятибалльной шкале, у 23 % учащихся ЭР повысилась до 5 баллов, у 19 % до 4, а у 58 % ЭР осталась на прежнем уровне (так как повышение ЭР происходило

на 1-2 балла).

Следующим этапом нашей работы было выявление психической выносливости по формуле: ПУ= Т4 / ЭР Показатель результата меньше 1,0 говорит о хорошей психической устойчивости, соответственно, чем выше данный показатель, тем хуже психическая устойчивость испытуемого к выполнению заданий. Результаты исследования показали, что после применения эфирных масел ПУ повысилась у 62% респондентов. Следовательно, эфирные масла цитрусовых вызывают положительную динамику в изменении эффективность работоспособности и психической устойчивости.

Респондент

Таблицы

ЭР

ЭР по пятибалльной шкале

Псих. Уст.

1

2

3

4

5

     

1

39

41

37

45

40

40,4

3

1,11

2

32

34

35

39

33

34,6

4

1,12

3

42

27

38

47

30

36,8

3

1,27

4

27

31

32

36

35

32,2

4

1,11

5

35

30

32

36

37

34

4

1,05

6

41

47

35

42

48

42,6

3

0,98

7

30

28

32

35

29

30,8

5

1,13

8

37

32

45

36

43

38,6

3

0,93

9

40

37

42

44

39

40,4

3

1,08

10

29

33

39

35

37

34,6

4

1,01

11

33

30

29

25

37

30,8

5

0,81

12

41

40

38

42

35

39,2

3

1,07

13

36

32

28

38

33

33,4

4

1,13

14

31

38

30

29

36

33

4

0,87

15

25

30

33

39

27

30,8

5

1,26

16

27

35

30

40

36

33,6

4

1,19

17

43

38

40

35

30

37,2

3

0,94

18

35

30

28

39

25

31,4

4

1,24

19

47

29

36

33

40

37

3

0,89

20

40

35

29

42

38

36,8

3

1,14

21

30

25

29

37

36

31,4

4

1,17

22

28

32

38

25

26

29,8

5

0,83

23

33

30

38

41

33

35

4

1,17

24

38

30

42

29

40

35,8

4

0,81

25

43

32

45

30

31

36,2

3

0,82

26

29

35

40

37

39

36

3

1,02

Респондент

Таблицы

ЭР

ЭР по пятибалльной шкале

Псих. Уст.

1

2

3

4

5

     

1

39

41

37

45

40

40,4

3

1,11

2

32

34

35

39

33

34,6

4

1,12

3

42

27

38

47

30

36,8

3

1,27

4

27

31

32

36

35

32,2

4

1,11

5

35

30

32

36

37

34

4

1,05

6

41

47

35

42

48

42,6

3

0,98

7

30

28

32

35

29

30,8

5

1,13

8

37

32

45

36

43

38,6

3

0,93

9

40

37

42

44

39

40,4

3

1,08

10

29

33

39

35

37

34,6

4

1,01

11

33

30

29

25

37

30,8

5

0,81

12

41

40

38

42

35

39,2

3

1,07

13

36

32

28

38

33

33,4

4

1,13

14

31

38

30

29

36

33

4

0,87

15

25

30

33

39

27

30,8

5

1,26

16

27

35

30

40

36

33,6

4

1,19

17

43

38

40

35

30

37,2

3

0,94

18

35

30

28

39

25

31,4

4

1,24

19

47

29

36

33

40

37

3

0,89

20

40

35

29

42

38

36,8

3

1,14

21

30

25

29

37

36

31,4

4

1,17

22

28

32

38

25

26

29,8

5

0,83

23

33

30

38

41

33

35

4

1,17

24

38

30

42

29

40

35,8

4

0,81

25

43

32

45

30

31

36,2

3

0,82

26

29

35

40

37

39

36

3

1,02

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Работа с Таблицами Шульте до и после использования эфирного масла

Подводя итоги нашей работы, нами были сделаны следующие выводы: наша гипотеза о том, что ароматические масла благотворно влияют на организм человека, снимают усталость, повышают работоспособность, подтвердилась. Ароматерапия является уникальным звеном, связывающим наше здоровье с богатствами окружающего нас мира.

В ходе работы так же выяснилось:

  1. Эфирные масла можно получить в лабораторных условиях.

  2. Качество исследуемых эфирных масел как полученных, так и купленных в аптеке высокое.

  3. Ароматические масла положительно влияют на психоэмоциональное состояние подростков как по субъективной оценке, так и по методике Шульте. Если к пятому уроку накапливается усталость, снижается работоспособность, а на уроке предстоит выполнить контрольную работу, необходимо нанести капельку тонизирующего масла на точки пульса (лимон, эвкалипт). Через 10 минут появится прилив энергии. Чтобы прийти в себя после ссоры, достаточно нанести 2-3 капли масла на носовой платок и вдыхать аромат (розмарин, эвкалипт).

  4. Применение методики Шульте показало, что применение эфирных масел повышает и психическую устойчивость подростков. Среди полученных нами масел предпочтение отдаётся цитрусовому аромату.

  5. Большинство учащихся не слышали о действии эфирных масел на организм до нашего эксперимента.

ЛИТЕРАТУРА
  1. Войткевич С. А. Эфирные масла для парфюмерии и ароматерапии. – М.: “Пищевая промышленность”, 1999. – 284 с.

  2. Головкин Б. Н., Редевская Р. Н. и др. Биологически активные вещества растительного происхождения. В 3 томах – М.: Наука, 2001. – 1т.- 350 с. 2т.- 764 с. 3 т. 250 с.

  3. Гроссе, Э., Вайсмантель Х. Химия для любознательных / Э. Гроссе, Х. Вайсмантель. – М.: Дрофа, 2000. – 125 с.

  4. Колесов Д.В. Биология. Человек: Учебник для 8 классов – М.: Дрофа 2000. – 165 с.

  5. Кэрол Мак-Гилвери, Джими Рид. Основы ароматерапии. Издательский дом «Росмэн», 1997. – 350 с.

  6. Нагорная Н.В. Ароматерапия в педиатрии. - Изд-во Cosmetic Karl Hadek Iternational, 1998. – 288 с.

  7. Николаевский В.В, Еременко А.В. Биологическая активность эфирных масел. – М.: Медицина, 1999. – 220с.

  8. Рубенштейн С.Я. Экспериментальные методы патопсихологии. Практическое руководство// Апрель-Пресс, М., 2004.- 5с.

  9. Стенин Б.Д. Занимательные задания и эффектные опыты по химии. – М.: Дрофа, 2002. – 432 с.

  10. Храпковский А.И. Занимательные очерки по химии. – Л.: 1958. – 103 с.