Chimica e Natura - ITIS Castrovillari
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Chimica e Natura - ITIS Castrovillari
I. T. I . S. “E. FERMI” Castrovillari (Cosenza) Dipartimento di Chimica “Chimica e Natura” Progetto per la preparazione di prodotti cosmetici riservato alle quarte classi del Corso Chimico Anno scolastico 2006-2007 Il docente responsabile Prof.Francesco Manganella 1 Il progetto si propone l’obiettivo di trasmettere agli allievi nozioni,concetti e metodi operativi in uso nei laboratori artigianali ed in quelli industriali, per la preparazione di prodotti cosmetici formulati con materie prime di sintesi ed estratti di piante ed erbe officinali. Le quarte classi del corso chimico possiedono • Conoscenza delle basi di chimica organica • Conoscenza della natura chimica dei solventi,chimica dei composti colloidali concetto di soluzione e solubilità, concetto di concentrazione e di diluizione,concetto di viscosità e proprietà reologiche delle soluzioni colloidali. Le quarte classi hanno, inoltre, capacità operative per l’uso degli strumenti necessari alle preparazioni di piccole quantità di prodotti artigianali. Come obiettivi specifici il progetto si propone a)lo studio delle piante officinali,i loro principi attivi e la loro estrazione la conoscenza delle proprietà cosmetiche delle piante e delle materie prime occorrenti ai fini della realizzazione del progetto, nozioni di base di legislazione cosmetica . approfondimento della conoscenza degli strumenti e degli apparecchi in uso nei laboratori b) Formulazione, preparazione, controllo analitico confezionamento e conservazione di semplici prodotti cosmetici: I. Idroliti II. Oleoliti III. Gel monofasici IV. Tensioliti V. Composizioni profumate VI Panetti di sapone alle erbe VII Emulsioni A/O-O/A La realizzazione del progetto necessita di apparecchi, materiale di consumo e materie prime specifiche. Materiale di consumo Piastre petri n°20 Flaconi in vetro scuro da 500 n°20 per la conservazione degli estratti Flaconi per il confezionamento dei prodotti. 2 Apparecchiature Bilancia tecnica con portata 2000 grammi d 0,01 Contacolonie Materie prime v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v Olio di jojoba Olio di mandorle Olio di germe di grano Olio di sesamo Olio di cocco Olio di ricino Alcool etilico assoluto Glicole propilenico (1,2 propandiolo) Glicerolo Tween 20 Collagene idrolizzato Elastina Carbopol Cocco Betaina Cocco dietanolammina Acil glutammato sodico Acido usnico NMF Sles Les Mea Cocco imidazoina Alchil glucosio Squalano Nesatol Paraidrossietilbenzene Paraidrossimetilbenzene Sorbitan monolaurato Alcool cetilico (20) O.E Alcool cetilico Emulsionante Agar nutrient 3 ERBE OFFICINALI OLI ESSENZIALI Altea Avena Edera Ortica Crescione Menta Lavanda Amamelide Equiseto Fieno greco Timo Quercia marina Ambra Tabacco Sandalo Muschio Incenso Ilang-Ilang Gelsomino Rosa Arancio Geranio Mirra Pepe Coriandolo Cipresso Bergamotto Limone Cedro Le attività didattiche,inerenti al progetto ,saranno svolte in orario pomeridiano nei laboratori dell’Istituto ove ogni allievo preparerà,seguito e guidato dal docente, tutti i prodotti che saranno formulati nel corso del percorso didattico. Il progetto,per essere realizzato,necessita di 88 ( ottantotto ) ore di lezione così suddivise: 1. 2. 3. QUADRO ORARIO Studio delle piante officinali ed estrazione dei P.A Studio delle materie prime funzionali e nozioni di legislazione Formulazione e preparazione dei prodotti N° ore 24 N° ore 24 N° ore 40 Aderiscono al progetto i professori: DE Marco Leonardo , Piloro Giuseppe. In particolare il prof. Giuseppe Piloro seguirà gli allievi nello studio delle piante officinali i loro principi attivi e le tecniche di estrazione,il Prof.Leonardo De Marco terrà lezioni sulle materie prime funzionali . Il progettista prof. Francesco Manganella seguirà gli allievi nella realizzazione pratica delle estrazioni e delle formulazioni cosmetiche. La realizzazione del progetto può avere inizio nel mese di gennaio del corrente anno scolastico con una ripartizione delle lezioni,per i mesi successivi ,secondo il seguente schema: 4 Gennaio N° ore 24 Febbraio N°ore 24 Studio delle piante officinali loro proprietà cosmetiche e tecniche tecniche estrattive Studio delle materie prime Marzo-Aprile N°ore 40 Estrazione dei principi attivi e preparazione e controllo qualità di prodotti cosmetici Il costo indicativo del progetto è di euro 5531,08 di cui € 800,00 Acquisto Attrezzature € 800,00 Acquisto Materie prime € 500,00 Acquisto Materiale di consumo € 1726,00 Costo lezioni € 709,00 Assistente tecnico ed attività di laboratorio € 323,04 Direttore Amministrativo € 350,00 Progettazione e coordinamento € 323,04 Dirigente Scolastico Il Docente progettista Prof. Francesco Manganella 5 ITIS E.FERMI SINTESI PIANO OFFERTA FORMATIVA A.S. 2004-2005 SINTESI PROGETTO/ATTIVITA' Sezione 1 - Descrittiva 1.1 Denominazione progetto Indicare Codice e denominazione del progetto CHIMICA & NATURA 1.2 Responsabile progetto Indicare Il responsabile del progetto Dirigente Scolastico Prof. Vittorio Castriota Prof. Manganella Francesco 1.3 Obiettivi Descrivere gli obiettivi misurabili che si intendono perseguire, i destinatari a cui si rivolge, le finalità e le metodologie utilizzate. Illustrare eventuali rapporti con altre istituzioni. Obiettivi generali: trasmettere agli allievi nozioni concetti e metodi operativi in uso nei laboratori artigianali ed in quelli industriali per la preparazione di prodotti cosmetici formulati con materie prime di di sintesi ed estratti di piante ed erbe officinali. Obiettivi specifici: studio delle piante officinali e principi attivi funzionali, studio delle materie prime. Formulazione e preparazione di piccole quantità di prodotti cosmetici. Destinatari: saranno coinvolti gli allievi delle quarte classi del corso chimico che possiedono conoscenze della natura chimica dei solventi, conoscenze delle soluzioni e capacità operative per l'uso degli strumenti necessari. Metodologie: le attività didattiche inerenti al progetto saranno svolte in orario pomeridiano nei laboratori dell'Istituto, ove ogni allievo preparerà, seguito e guidato dal docente tutti i prodotti che saranno formulati durante i percorso diattico. 1.4 Durata Descrivere l'arco temporale nel quale il progetto si attua, illustrare le fasi operative individuando le attività da svolgere in un anno finanziario separatamante da quelle da svolgere in un altro. Il progetto verrà realizzato nel corso del corrente anno scolastico e si articolerà in tre fasi. PRIMA FASE: studio delle piante officinali e delle materie prime funzionali (Gennaio-Febbraio) SECONDA FASE: estrazione dei principi attivi nozioni teoriche ed approcci impiantistici ( Marzo 10 ore- Aprile 10 ore ) TERZA FASE: formulazione e preparazione dei prodotti con particolare attenzione alla legislazione specifica ( Maggio-Giugno ). Il periodo Gennaio-Febbraio sarà destinato allo studio delle piante officinali e delle materie prime funzionali ( 30 ore ). Il periodo Marzo-Aprile sarà dedicato alle estrazione dei principi attivi ( 20 ore ). Il periodo Maggio-Giugno sarà destinato alla formulazione, preparazione ,conservazione ed al confezionamento dei prodotti ( 50 ore ). 1.5 - Risorse umane Indicare i profili di riferimento dei docenti, dei non docenti e dei collaboratori esterni che si prevede di utilizzare. Indicare i nominativi delle persone che ricopriranno ruoli rilevanti. Separare le utilizzazioni per anno finanziario. Docente teorico, Docente Tecnico Pratico, Assistente tecnico di laboratorio. Docenti impegnati: Prof. Leonardo De Marco ,prof.Giuseppe Piloro, prof. Manganella Francesco PRIMA FASE. Prof. Piloro Giuseppe SECONDA FASE. Prof. Manganella Francesco TERZA FASE. 6 1.6 - Beni e servizi. Costi. Indicare le risorse logistiche ed organizzative che si prevede di utilizzare per la realizzazione. Separare gli acquisti da effettuare per anno finanziario. Aule e laboratorio di Chimica.Gli acquisti sono da effettuarsi entro il corrente anno finanziario. Materiale di consumo: flaconi in vetro scuro per la conservazione degli estratti, da 500 ml ( N°20 ) flaconcini per il confezionamento dei prodotti. Apparecchiature: agitatore ad immersione, pompa da vuoto elettrica. N.B.: le materie prime da acquistare sono riportate nell'allegato N°1. Costi indicativi del progetto: vedi allegato N°2. Data __/__/__ IL RESPONSABILE DEL PROGETTO 7 Materiale per progetto ATTREZZATURE Bekers da 1000 n° 4 Beckers da 500 n° 20 Ranvier in vetro scuro da 250 n° 20 Agitatore ad immersione con set di aste Pompa da vuoto (portata 30 litri /minuto primo) Bilancia tecnica (portata 2000g sensibilità 0.1g) Distillatore : Palloni per distillazione da 1000 con collo 29-32 e relativi raccordi n° 2 Contenitori per prodotti cosmetici( Catalogo) Allegato N° 2 ARTICOLAZIONE DEI COSTI Personale impiegato ed ORE Costo Orario Attività svolta euro Docenti ed attività organizzative di laboratorio 100 17,26 Acquisto attrezzature Acquisto materie prime Acquisto materiale di consumo Assistente tecnico attività di laboratorio 50 14,18 Personale della segreteria Direttore Amministrativo Progettazione e coordinamento Direzione del progetto Dirigente scolastico Totale Totale 1.726,00 800,00 800,00 500,00 709,00 323,04 350,00 323,04 5.531,08 8 Prodotti Programmati • Shampoo lavaggi frequenti • Gel coadiuvante il trattamento della cellulite • Bagno schiuma pelli delicate • Olio per massaggi • Olio dopo sole • Emulsione Idratante O/A • Emulsione A/O • Lozione dopo barba • Composizione profumata 9 Programma svolto e cronologia del Progetto Data Argomento delle lezioni Docente 17-03-05 Tensioattivi 07-04-05 Emulsionanti 14-04-05 Solventi –frantumazione delle erbe Preparazione degli estratti oleosi Lipidi Prof.Manganella Modificatori reologici Preparazione degli estratti glicolici Umettanti, Conservanti,Coloranti Estratti e derivati di origine estrattiva Principi attivi nei vegetali Carboidrati-cenni sui lipidi Glucosiditannini Oli essenziali – resine Filtrazione sotto vuoto degli estratti oleosi Profumi, Ceramici, acido ialuronico,alfa idrossiacidi L’industria e impianti di estrazione Filtrazione degli estratti oleosi Filtrazione degli estratti glicolici Filtrazione degli estratti glicolici realizzazione di profumi Formulazione,realizzazione di un prodotto cosmetico realizzazione di lozioni(dopobarba) Forme Fisiche cosmetiche realizzazione di un detergente(bagnoschiuma) Le gelatine:formulazione e realizzazione di un gel corpo e di sapone alle erbe Sudio per la preparazione di un gel styling Pro.Stellato 21-04-05 28-04-05 05-05-05 12-05-05 19-05-05 25-05-05 01-06-05 09-06-05 17-06-05 28-09-05 03-10-05 11-10-05 17-10-05 26-10-05 09-11-05 14-11-05 23-11-05 19-12-05 11-01-06 16-01-06 Firma Prof.Stellato Prof.Stellato Prof. Manganella Prof Stellato Prof.Manganella Prof.Stellato Prof.Piloro Prof. Piloro Prof Piloro Prof.Piloro Prof.Piloro Prof. Manganella Prof .Stellato Prof.Piloro Prof. Manganella Prof.Manganella Prof.Manganella Prof.Manganella Prof. Manganella Prof. Manganella Prof. Manganella 10 25-01-06 02-02-06 15-02-06 22-02-06 27-02-06 08-03-06 15-03-06 05-04-06 12-04-06 realizzazionedel gel styling –le emulsioni FormulazioneRealizzazione di un’emulsione viso Realizzazione di un’emulsione dopobarba Formulazione e realizzazione di oleoliti Realizzazione di un’emulsione corpo Diluizione e confezionamento di profumi Prof. Manganella Confezionamento dei prodotti Confezionamento di prodotti Etichettatura dei prodotti Prof. Manganella Prof .Manganella Prof. Manganella Prof.Manganella Prof. Manganella Prof. Manganella Prof. Manganella Prof. Manganella 11 RELAZIONI PRELIMINARI I.T.I.S.“E.FERMI” CASTROVILLARI (CS) PROGETTO “CHIMICA & NATURA Il giorno 20-02-005 , alle ore 15, nell’ufficio di presidenza ,il D. S. Prof .Vittorio Castriota, il D.S.G.A. sig.ra Antonietta Fazio,il prof. Francesco Manganella relatore del progetto approvato dal Consiglio di Istituto con delibera N 1 il 14/02/05 si sono riuniti per individuare, fra i docenti ,quali nominare per l’attuazione del progetto stesso. Dopo ampia ed articolata discussione .tenuta in debita considerazione le esigenze didattiche delle classi destinatarie del progetto,la disponibi lità degli insegnanti e la finalità del progetto, si è stabilito il numero delle ore necessario per la realizzazione del progetto ; si sono indivi duati gli insegnanti destinatari della nomina .Gli insegnanti sono stati individuati nelle persone della Prof.ssa Marisa Stellato, del prof Giuseppe Piloro e del Prof .Francesco Manganella relatore del progetto. Si è stabilito,altresì il periodo di attuazione del progetto. In particolare si è deciso che: 1) sono necessarie N. 80 ore per la realizzazione del progetto; 2) che l’attuazione del progetto abbia inizio il 17 (diciassette ) del mese di marzo ed abbia termine il 30 (trenta ) del mese di giugno 2005 per l’impartizione delle lezioni teoriche, mentre per le ore di laboratorio si è rimandata la decisione al mese di settembre 2005; 3) il progetto stesso si concluda entro l’anno solare 2005 salvo impedimenti non imputabili alla volontà dei docenti, degli alunni o della Istituzione scolastica. La seduta è stata sciolta alle ore 17,00 Casrtovillari lì 20/2/05 Firma dei presenti D.S D.S.G.A RELATORE ___________________ ___________________ _____________________ 12 I.T.I.S.“E.FERMI” CASTROVILLARI (CS) PROGETTO “CHIMICA & NATURA Il giorno 7/02/05 alle ore 15, nell’ufficio di presidenza , il D.S. prof. Vittorio Castriota , Il D.S.G.A. Sig.a Antonietta Fazio, la prof.ssa Marisa Stellato, il prof. Giuseppe Piloro, il Prof. Francesco Manganella si sono riuniti per discutere la didattica riguardante il progetto “Chimica e Natura” . Dopo ampia ed articolata discussione si è stabilito di suddividere in moduli gli insegnamenti riguardanti gli obiettivi dichiarati e contenuti nel progetto che sono stati così ripartiti: 1) Conoscenza e studio delle materie prime cosmetiche. 2) Studio dei principi attivi dei vegetali utilizzati e loro estrazione. 3) Preparazione tecniche dei prodotti cosmetici. Il primo modulo è stato assegnato alla prof.ssa Marisa stellato, il secondo modulo è stato assegnato al prof.Giuseppe Piloro mentre il terzo modulo è stato assegnato al prof Francesco Manganella relatore del progetto. La seduta è stata sciolta alle ore 17,00 Castrovillari lì 7/02/05 firma dei presenti ____________________ ____________________ _______________ ____________________ ___________________ 13 I.T.I.S.“E.FERMI” CASTROVILLARI (CS) PROGETTO “CHIMICA & NATURA Il giorno 10/09/205 alle ore 16,30 nell’ufficio di presidenza , il D.S. prof. Vittorio Castriota , Il D.S.G.A. Sig.a Antonietta Fazio, la prof.ssa Marisa Stellato, il prof. Giuseppe Piloro, il Prof. Francesco Manganella si sono riuniti per stabilire i termini e le modalità per la realizzazione del modulo “preparazione dei prodotti cosmetici. La discussione ha avuto, come oggetto, l’acquisto di materie prime presso ditte specializzate nel settore, i tempi tecnici necessari affinché tali prodotti fossero disponibili per il loro impiego e la organizzazione del lavoro per realizzare le preparazioni programmate . Vista la momentanea indisponibilità dei laboratori di chimica dovuta a lavori di ristrutturazione si è stabilito che l’inizio delle lezioni pratiche potesse aver luogo entro il mese di ottobre 2005,periodo in cui sarebbe potuto essere disponibile almeno uno dei laboratori. La seduta è stata sciolta alle ore 18,30 Castrovillari lì 10 /09/ 05 firma dei presenti ________________ _________________ _________________ ___________________ 14 RELAZIONE DI MONITORAGGIO RELATIVA AL PROGETTO “CHIMICA E NATURA” Il progetto chimica e natura nasce dall’intuizione avuta dal prof. Francesco Manganella relativamente a quelle che sono le potenzialità del territorio rispetto alla trasformazione di sostanze naturali. esistenti nella vegetazione spontanea in loco. in prodotto ad alto valore aggiunto. Tale progetto, pur non impegnando l’intero periodo didattico, si è articolato nel corso di due anni scolastici ed ha coinvolto gli allievi delle quarte classi del corso di specializzazione in chimica industriale. I prerequisiti richiesti erano: 1)Conoscenza di concetti chimici di base 2)Conoscenza dei concetti basilari di chimica organica Gli obbiettivi erano: 1)La capacità di manipolare ed applicare alcune erbe o fitocomplessi adatti alla produzione di cosmetici 2)La capacità di estrarre principi attivi usando tecniche riconducibili alle operazioni unitarie della chimica industriale. 3)La capacità di formulare e costruire un prodotto ricompresso nella classe dei prodotti cosmetici. AZIONE DI MONITORAGGIO Durante il periodo di realizzazione del progetto, il sottoscritto ha interagito con gli allievi coinvolti; allievi già discenti di chimica organica o,comunque, conosciuti per essere stati coinvolti in corsi ordinari tenuti dallo stesso negli anni precedenti a quelli del progetto. E’ stato messo in evidenza , da questa azione di monitoraggio , una spiccata curiosità verso tematiche chimiche che si coniugano efficacemente con aspetti quotidiani della vita . E’ stato osservato negli allievi coinvolti nel progetto un aumento di curiosità intellettuale verso tematiche chimiche specifiche mettendo in evidenza un miglioramento nel rendimento didattico in chimica organica. Si è evidenziato inoltre, ragionando con gli allievi ,la volontà ,lo stimolo a proseguire negli studi di questa materia per poter ,un giorno, aspirare a diventare imprenditori nel campo cosmetico. In conclusione il progetto chimica e natura ha avuto una ricaduta positiva ed ha posto la premessa ,per alcuni alunni, affinché gli stessi possano ,un giorno , esperti cosmetologi. Didatticamente la ricaduta più importante è stata l’aver ricondotto l’insegnamento di discipline apparentemente teoriche a dimensioni di vita quotidiana facendo si che la realtà possa essere osservata anche attraverso gli occhi della chimica. Prof. Dott. Leonardo De Marco _________________ 15 RELAZIONE FINALE Il progetto “Chimica e Natura”, è stato così denominato per l’utilizzo di prodotti di sintesi ed estratti vegetali ed anche per richiamare l’attenzione sulle molecole, semplici e complesse, presenti in natura. Il progetto è stato ideato per finalità didattiche con l’obiettivo di trasmettere agli allievi conoscenze , nozioni e tecniche in uso nei laboratori artigianali ed in quelli industriali, finalizzate alla formulazione ed alla preparazione di prodotti cosmetici utilizzando materie prime di sintesi ed estratti di piante ed erbe officinali. E’ stato realizzato suddividendo il lavoro in moduli: due moduli sono stati indirizzati allo studio della natura chimica delle materie prime utilizzate per la preparazione dei prodotti nonché alla conoscenza dei principi attivi delle droghe vegetali e delle relative tecniche estrattive. Le lezioni teoriche sono state impartite in aula utilizzando lucidi e lavagna luminosa sia dalla professoressa Stellato per 18(diciotto) ore sia dal professor Piloro per altre 18 (diciotto)ore, che si sono soffermati sulla trattazione degli argomenti, con dovizia di particolari, sia sul chimismo delle materie prime sia sulle tecniche di estrazione in uso nelle industrie del settore. Il terzo modulo,la parte tecnica del progetto,per la durata di 60(sessanta)ore, è stata attuata predisponendo gruppi di lavoro per integrare gli allievi del corso A con Allievi del corso B mettendo in atto estrazioni per macerazione e successiva filtrazione sotto vuoto , estrazioni mediante percolazione con solventi a caldo. Sono stati prodotti estratti oleosi ed estratti glicolici di erbe officinali : per l’estrazione del fitocomplesso di ogni erba ,è stata redatta una scheda didattica ed una una scheda operativa per la formulazione dei prodotti . la metodologia adottata è stata mirata all’apprendimento delle tecniche di formulazione dei prodotti , alla loro realizzazione percentuale e, infine, alla preparazione di quantità semiartigianali. I prodotti sono stati confezionati ed etichettati riportando in etichetta la denominazione INCI degli ingredienti elencati in ordine decrescente per quantità secondo la vigente normativa CEE . Non tutti i prodotti programmati sono stati realizzati e non tutti seguendo le norme di buona fabbricazione, per la oggettiva difficoltà di reperire, in tempi utili, per la realizzazione del progetto, materie prime quali, ad esempio, tensidi anfoteri ed altri tensidi anionici ad azione meno aggressiva dello SLES, preservanti idonei a garantire una perfetta conservabilità di alcuni prodotti che si ottiene adoperando materiale contenitori e strumenti di lavoro perfettamente sterili. E’ stata sperimentata , con difficoltà e svariati tentativi, la realizzazione di un gel styling usando due polimeri dei quali si conosceva solo il nome commerciale . Ricerche e studio ci hanno permesso di individuare le molecole ed i loro gruppi funzionali in base ai quali è stata possibile la realizzazione di piccole quantità di prodotto . I laboratori dell’Istituto certamente idonei alle esercitazioni di chimica analitica e chimica organica , non possiedono i requisiti di asepsi necessari per la preparazione ed il confezionamento di prodotti cosmetici. La inadeguatezza delle attrezzature e dei locali di esercitazione , la inesperienza degli allievi che per la prima volta hanno 16 affrontato un tipo di esercitazione che richiede un’attenzione particolare, non garantiscono, ad esempio, la conservazione, nel tempo, delle emulsioni . Il materiale didattico,posto in unico raccoglitore,è frutto soprattutto della preparazio ne e della professionalità dei docenti i quali, oltre a trasmettere le personali conoscenze, si sono avvalsi di una validissima ricerca bibliografica: • G. Proserpio A.Maetelli G.F.Patri – ELEMENTI DI FITOCOSMESI – ED SEPEM • G. Proserpio B.Ambreck M.Ceoloni –PRONTUARIO DEL COSMETOLOGO ED TECNICHE NUOVE • G.Proserpio E.Racchini –MANUALE DI COSMETOLOGIA BCM EDITRICE • M. Prevedello_COSMETOLOGIA_ ED. TECNICHE NUOVE • R. Seller C.Botrè G Orzatesi –CHIMICA E TECNICADEI PRODOTTI COSMETICI • F Bettiol –MANUALE DELLE PREPARAZIONI GALENICHE ED TECNICHE NUOVE • CORSO TEORICO PRATICO DI PREPARAZIONI FARMACEUTICHE E COSMETICHE della professoressa Gallarate pubblicato in rete • F. Manganella “……. HERBIS” In attesa di pubblicazione. S.Natoli –TECNOLOGIE CHIMICHE INDUSTRIALI volume 3° ED.EDISCO Castrovillari ………………….. Il Relatore Prof . Francesco Manganella 17